 Verfasst am: 18. Jun 2015 23:26 Titel: |
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| Hi Marco,
mir ist mein zugegeben recht offensichtilicher Fehler auch fast unmittelbar nach dem Absenden der Frage aufgefallen. Ich weiß nicht, wie ich darauf gekommen bin, dass der Abstand zwischen den Spiegeln nicht konstant bleiben sollte. Wie dem auch sei, trotzdem natürlich vielen Dank für die Antwort 
mfg Jasper |
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| Verfasst am: 18. Jun 2015 23:16 Titel: Re: Michelson-Morley-Experiment - Wo ist mein Fehler? |
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Erstens kommst Du da, glaube ich, irgendwie mit halbdurchlässigen Spiegel und nicht-halbdurchlässigen irgendwie durcheinander, glaube ich... Der Fehler ist, dass Du bei der Strecke dann nochmal t1*v addierst. Der Lichtstrahl wird doch vor durchlaufen der Strecke s reflektiert, hat also auf dem Hinweg eine kürzere Strecke. Dann musst Du doch für den Rückweg auch nicht ganz s plus die Streck berechnen, die der halbdurchlässige Spiegel sich bewegt hat, weil der Lichtstrahl zum Zeitpunkt t1 doch gar nicht bei s reflektiert wird. Auch zum Zeitpunkt t1 ist der Abstand der beiden Spiegel s! Gruß Marco |
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| Verfasst am: 18. Jun 2015 22:24 Titel: Michelson-Morley-Experiment - Wo ist mein Fehler? |
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| Meine Frage: Hallo Leute, da ich das Michelson-Morley-Experiment, als es in der Schule nur sehr oberflächlich behandelt wurde, nicht wirklich durchblickt hatte, habe ich mir ein paar Gedanken dazu gemacht. Dabei ist mir etwas (für mich) paradoxes aufgefallen, und ich kann einfach nicht meinen Fehler bei der Überlegung finden und bitte euch an dieser Stelle um Hilfe. Meine Ideen: Im Prinzip sollte es gleichgültig, ob man bei diesem Experiment den (zu beweisenden) Äther relativ zur Erde (Erde ruht), oder die Erde relativ zum Äther (Äther ruht) betrachtet. Ich habe den waagerechten Lichtstrahl betrachtet, der einmal mit und einmal gegen die Bewegungsrichtung des Äthers/der Erde verläuft. Zuerst betrachte ich den Lichtstrahl mit der Betrachtungsweise, dass die Erde ruht und der Ätherwind nach rechts "weht": Der Lichtstrahl benötigt die Zeit t, um vom halbdurchlässigen Spiegel zum reflektierenden Spiegel zu gelangen und legt dabei die Strecke s (Abstand zwischen den beiden Spiegeln) mit der Relativgeschwindigkeit c+v (v = Geschwindigkeit des Ätherwindes) zurück. Dadurch entsteht die Gleichung t = s/(c+v). Auf dem Rückweg legt er den selben Weg mit der Relativgeschwindigkeit c-v zurück. Daher lässt sich die Gleichung aufstellen (t = Zeit für den Hin- und Rückweg): t = s/(c+v) + s/(c-v). So weit, so gut. Jetzt betrachte ich den Lichtstrahl mit der (logischen) Betrachtungsweise, dass der Äther ruht und die Erde sich nach "links" mit der Geschwindigkeit v bewegt: Der Lichtstrahl benötigt die Zeit t1 um vom halbdurchlässigen Spiegel zum reflektierenden Spiegel zu gelangen. Die Spiegel haben den Abstand s. Beginnt sich der Lichtstrahl vom halbdurchlässigen Spiegel auszubreiten, beginnt auch der reflektierende Spiegel sich mit der Geschwindigkeit der Erde (v) auf den Lichtstrahl zu zubewegen. D.h. der Lichtstrahl legt den Weg t1 * c zurück, was dem Weg s - t1 * v entspricht (t1 * v = Zurückgelegter Weg des Spiegels). Stellt man die Gleichung um, so kommt man zu t1 = s/(c+v) (wie schon gehabt). Ist der Lichtstrahl auf den reflektierenden Spiegel aufgetroffen, so hat sich auch der halbdurchlässige Spiegel mit v in Erdrichtung bewegt. Diesmal benötigt der Lichtstrahl die Zeit t2 um vom halbdurchlässigen Spiegel zurück zum reflektierenden Spiegel zu gelangen und legt daher den Weg t2 * c zurück. In dieser Zeit (t2) bewegt sich der halbdurchlässige Spiegel ebenfalls mit v in Erdrichtung. Das bedeutet, dass der Weg t2 * c der Strecke s plus die Strecke, die der halbdurchlässige Spiegel zurück gelegt hat entspricht. Einmal legt der halbdurchlässige Spiegel die Strecke t1 * v zurück (auf dem Hinweg) und einmal t2 * v (auf dem Rückweg). Daraus folgt: t2 * v = s + t1 * v + t2 * v. Für t1 kann man s/(c+v) einsetzen. Stellt man nun die Formel nach t2 um erhält man: t2 = (s + s/c)/(c - v). Also erhält man insgesammt diese Zeit (t) für den Hin- und Rückweg: t = t1 + t2. -> t = (s/(c+v)) + (s + s/c)/(c - v). So, jetzt habe ich für den selben Vorgang zwei unterschiedliche Zeiten erhalten: einmal: t = s/(c+v) + s/(c-v) und einmal: t = (s/(c+v)) + (s + s/c)/(c - v) und das, kann ja irgendwie nicht stimmen... Wo ist mein Fehler? Ich hoffe ich konnte es nachvollziehbar schildern, für Verständinsfragen bin ich natürlich offen. Ich würde mich sehr auf Antworten freuen - Jasper |
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