منتديات الفيزيائيون العرب

منتدى طلاب جامعة الحسين بن طلال
 
الرئيسيةاليوميةمكتبة الصورس .و .جبحـثالتسجيلالأعضاءدخول

شاطر | 
 

 تجربة ميكلسون-مورلي

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
المدير العام
كبار الشخصيات
كبار الشخصيات
avatar

عدد الرسائل : 127
العمر : 30
الموقع : http://ahu-club.ahlamontada.com
تاريخ التسجيل : 13/10/2007

مُساهمةموضوع: تجربة ميكلسون-مورلي   الثلاثاء 16 أكتوبر 2007, 3:42 am

تجربة ميكلسون - مورلي


لما كانت خواص الأثير على هذا القدر من التناقض والغرابة فقد كان المعتقد أن إيجاد الفرق في سرعة الضوء عند تحركه باتجاه حركة الأثير وبعكسه سوف يجلو المحيرات القائمة حول طبيعة وخواص هذا الأثير. وقد كانت نظرية الأثير تعتبره سكونيا لا يتحرك في الكون بينما تسبح الأجرام فيه برقة وهدوء.

ولكن كيف لجرم أن يمخر عباب الأثير دون أن يثير وراءه عواصف واضطراب في هذا المحيط الرقيق. فكان أن افترضوا أن الأثير لفرط دقته وصغره يخترق الأجسام كما يخترق الماء الغربال. وإن صح هذا فلا بد أن ركاب الغربال الكبير المسمى "الأرض" وهو يبحر في الأثير يشعرون برياح أثيرية تلفح وجوههم تماما كما يشعر ركاب السفينة المنطلقة في عرض البحر بتيار الهواء الذي يشقونه متحركين معها عبره.

اخترع ميكلسون جهازا فعالا لرصد الأثر الضئيل الذي تحدث عنه ماكسويل وكان هذا الجهاز يعتمد على التداخل الضوئي لذا يسمى أحيانا مدخال ميكلسون ويبين الشكل التخطيطي التالي تركيبه العام. أما عمله فتلخصه النقاط التالية:



  • تجزئ المرآة نصف المفضضة أ الشعاع القادم من المصدر إلى جزأين متماثلين ينعكس أحدهما باتجاه المرآة M2 بينما يواصل الآخر باتجاه M1 وتوضع شريحة زجاجية C لتعويض فرق المسار الناتج عن اختراق الشعاع للمرآة P .


  • ينعكس الشعاعان ويعودا ليلتقيا عند P ثم ليسيرا معا باتجاه التلسكوب T. وهنا يحدث بينهما تداخل يعطي أهدابا مضيئة وأخرى معتمة كما في الشكل التالي



  • إذا حدث أي فرق في المسار لسبب أو لآخر فهو يؤدي إلى فرق في الطور بين الشعاعين وعندها نلاحظ إزاحة في أهداب التداخل لليمين أو لليسار.

  • يحدث التداخل البناء على أساس العلاقة حيث m عدد صحيح و طول الموجة.




  • تقوم فكرة ميكلسون على جعل أحد الذراعين باتجاه حركة الأرض حول نفسها خلال الأثير والآخر عموديا عليها مما يؤدي إلى فرق في زمن الوصول لنقطة التداخل وبالتالي إلى فرق في الطور وهذا يمكن ملاحظته على شكل انزياح في أهداب التداخل


  • إذا وضعنا الذراع l 1 باتجاه حركة الرياح الأثيرية والذراعl 2 عموديا عليها وحدث انزياح ثم دورنا الجهاز بزاوية مقدارها 90 ْ ليصبح الذراعl 2 باتجاه حركة الرياح الأثيرية والذراع l 1 عموديا عليها فسوف يحدث انزياح بالاتجاه المعاكس. وهكذا فالأثر سيكون مضاعفا بالدوران وسيمكن قياسه بدقة.


  • إذا وضع l1 باتجاه حركة الأثير فإن زمن الذهاب سيكون وزمن الإياب . وهكذا فإن:


  • وبتوحيد المقامات ثم استخدام مفكوك ذات الحدين:








  • أما في الذراع l2فسيكون على الضوء أن يتحرك عبر الأثير حسبما يبين الشكل المجاور بحيث تكون محصلة سرعته هي (c2 - v2). وبهذا يكون زمن الذهاب وزمن الإياب . ولذلك فإن:


  • وبهذا فإن الفرق الزمني بينهما يجب أن يكون



  • وإذا أدرنا الجهاز بزاوية 90 ْْْ فسوف تتبدل الظروف لكلا الذراعين لنحصل على:


  • وفرق المسار إذن هو . وعليه فإن الانزياح الحاصل ( مقاسا بعدد الأهداب المنزاحة) سيكون:


  • وإذا جعلنا طولي الذراعين متساويين ( l 1 = l2 )، فإن


  • وبمعرفة كل من ، l ، c تبقى قيمة v سرعة الرياح الأثيرية. وقد بدا لميكلسون وزملاؤه أن أفضل قيمة تستخدم لهذا الغرض هي سرعة الأرض في مدارها حول الشمس أي 30كم / ث. مما سيجعل القيمة .
  • فإذا عوضنا طول الموجة المستخدم م ، وطول الذراع م ، فإن هذا يعطي الانزياح المتوقع بمقدار هدبا. وهذا انزياح صغير ولكن بمقدور يدا ميكلسون الماهرتين قياسه.
  • هذا ما كان ينتظره ميكلسون وصحبه وهم يعدون للتجربة، لكن ما حصدوه كان الكثير من الدهشة والحيرة وهم يبحثون عن هذا الانزياح دون جدوى. فبعد أن بذل ميكلسون كل محاولاته وأدار الجهاز 360 ْ ، لم يظهر أي انزياح يذكر للأهداب. وكان تعليقه الشهير على هذه النتيجة في أول ورقة نشرها في هذا الموضوع:







" ان تفسير هذه النتائج هو أنه لا يجب أن يكون هناك انزياح لأهداب التداخل مما يعني أن فرضية الأثير السكوني قد تم أثبات فشلها".



ملاحظة :

المصدر ابن الهيثم للفيزياء
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://ahu-club.ahlamontada.com
 
تجربة ميكلسون-مورلي
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
منتديات الفيزيائيون العرب :: منتديات الفيزياء الجامعية :: فيزياء سنة رابعة :: منتدى النظرية النسبية-
انتقل الى: