Het Michelson-Morley-experiment

[Xilvo]

omdat daar het weglengte verschil nagenoeg nul was. In de praktijk zullen de padlengte verschillen makkelijk enkele tienden van mm geweest zijn. Welke methode M&M gebruikten bij daadwerkelijke experimenten weet ik. Maar bij lijnen meet men niet het netto weglengte verschil bij verschillende posities in de "ether" zou ik zeggen.

Dat ik niet zoals ik herken uit praktische ervaring (lang geleden). De bronnen in lijn zijn cirkels en parallel zijn lijnen (hyperbolen).

Ik weet niet waar dat citaat vandaan komt, maar in ieder geval niet van mij.

Bedenk overigens dat een weglengteverschil van vele honderden golflengtes nog maar een fractie van een millimeter is.

[OOOVincentOOO]

Correctie fout quote vorige bericht.

Om ringen te zien heb je inderdaad een weglengteverschil van vele honderden golflengtes of meer nodig, afhankelijk van de dimensies van de interferometer.

Bij het M&M experiment zullen min of meer evenwijdige lijnen te zien zijn geweest omdat daar het weglengteverschil nagenoeg nul was.

Ohh je hebt al meteen gereageerd. Sht nu moet ik ook nog op dat bericht reageren.

Dat ik niet zoals ik herken uit praktische ervaring (lang geleden). De bronnen in lijn zijn cirkels en parallel zijn lijnen (hyperbolen). Naar aanleiding van jouw reactie verder gezocht: men kan de hoek veranderen van een van de spiegels om lijnen te krijgen.

Of M&M circles of lijnen hadden weet ik niet. Echter bij lijnen is er een extra vrijheidsgraad. Zelf zou ik gaan voor cirkel (vormig).

Fig. 3a, the optical elements are oriented so that S'1 and S'2 are in line with the observer, and the resulting interference pattern consists of circles centered on the normal to M1 and M'2 (fringes of equal inclination). If, as in Fig. 3b, M1 and M'2 are tilted with respect to each other, the interference fringes will generally take the shape of conic sections (hyperbolas), but if M1 and M'2 overlap, the fringes near the axis will be straight, parallel, and equally spaced (fringes of equal thickness). If S is an extended source rather than a point source as illustrated, the fringes of Fig. 3a must be observed with a telescope set at infinity, while the fringes of Fig. 3b will be localized on the mirrors.[3]: 17 

Michelson_interferometer_fringe_formation.svg.png
[/quote]

[OOOVincentOOO]

omdat daar het weglengte verschil nagenoeg nul was. In de praktijk zullen de padlengte verschillen makkelijk enkele tienden van mm geweest zijn. Welke methode M&M gebruikten bij daadwerkelijke experimenten weet ik. Maar bij lijnen meet men niet het netto weglengte verschil bij verschillende posities in de "ether" zou ik zeggen.

Dat ik niet zoals ik herken uit praktische ervaring (lang geleden). De bronnen in lijn zijn cirkels en parallel zijn lijnen (hyperbolen).

Ik weet niet waar dat citaat vandaan komt, maar in ieder geval niet van mij.

Bedenk overigens dat een weglengteverschil van vele honderden golflengtes nog maar een fractie van een millimeter is.

Zie herstel vorige bericht. Op knopje Verstuur ipv Voorbeeld (begint beide met V en zitten naast elkaar). Aub niet zo snel reageren!

Dat kleine weglengteverschil is precies wat ik bedoel. Maar ik stop nu met reageren. Ik snap tevens niet waar je op doelt. Ik geef slechts informatie ov de hoe de circles en lijnen ontstaan. Als men dat beargumenteren wilt snap ik niet.

[Xilvo]

Om ringen te zien heb je inderdaad een weglengteverschil van vele honderden golflengtes of meer nodig, afhankelijk van de dimensies van de interferometer.

Bij het M&M experiment zullen min of meer evenwijdige lijnen te zien zijn geweest omdat daar het weglengteverschil nagenoeg nul was.

Dat ik niet zoals ik herken uit praktische ervaring (lang geleden). De bronnen in lijn zijn cirkels en parallel zijn lijnen (hyperbolen).

Bij vlakke spiegels en gelijke weglengte kun je geen cirkels krijgen. Daar is een weglengteverschil voor nodig.
Maar, zoals ik al schreef, bedenk dat een weglengteverschil van vele honderden golflengtes nog maar een fractie van een millimeter is. Dat heb je al gauw. Maar dat had je niet bij het M&M experiment.

[OOOVincentOOO]

Enkele tienden mm in de praktijk zijn geen probleem lijkt me! Vooral toen!
De spiegels zijn vaak gemonteerd op houders met micrometer schroeven

[Xilvo]

Enkele tienden mm in de praktijk zijn geen probleem lijkt me!

Wel bij M&M omdat die wit licht gebruikten.

[OOOVincentOOO]

Blijkbaar gebruikten M&M een lijnen patroon zie WIki. Dat betekend dat de spiegels in hoeken stonden om de reden wat ik eerder mede deelde (parallel versus bronnen in lijn of een combinatie).

Wat het precies bedoeld te zeggen weet ik niet met je vlotte reply's. Maar het is geen constructieve dialoog. Dus ik stop er mee.

Verschillende mensen vroegen hoe de interferentie ontstaat M&M. Mijn best heb ik gedaan de verschillende methoden uit te leggen. Hoe cirkels en lijnen ontstaan.

https://en.wikipedia.org/wiki/Michelson ... experiment

[tuander]

Ik vind het jammer dat het topic zo snel ontaardt. Ik vind dit onderwerp interessant, wil graag meer begrijpen over de interferentiepatronen. Ben blij met elke hulp. Ook bij het double slit experiment snap ik het interferentiepatroon niet. of althans zit ik met een vraag. Ik dacht dat daar een foton of electron daar interfereert met een quantumvariatie van zichzelf, en niet met andere fotonen/electronen. Maar goed, dat is niet het onderwerp van dit topic hier.

Intussen heb ik toch maar een berekening gedaan van het weglengteverschil met ongeveer de parameters die ik eerder voorstelde. Bij die getallen is het weglengteverschil verwaarloosbaar.

[physicalattraction]

Opmerking moderator

Enkele berichten over de manier van reageren zijn verwijderd.

Het moderatorteam wil graag nogmaals duidelijk maken dat een moderator alleen als moderator optreedt indien de tekst in een blok als deze staat. Verder zijn moderatoren ook gewoon gebruikers die inhoudelijk reageren op berichten van andere gebruikers.

Het moderatorteam houdt de toon van berichten in de gaten, en verwijdert onvriendelijke berichten. Corrigerende berichten of berichten die als antwoord geplaatst zijn binnen een half uur zijn echter niet (per se) onvriendelijk. Wij zien hier dan ook niets mis mee. We vragen dan ook iedereen om zulke berichten niet als een persoonlijke aanval op te vatten.

Nu graag weer on topic! Het Michelson-Morley experiment is interessant genoeg om verder inhoudelijk over te discussiëren.

[Xilvo]

Intussen heb ik toch maar een berekening gedaan van het weglengteverschil met ongeveer de parameters die ik eerder voorstelde. Bij die getallen is het weglengteverschil verwaarloosbaar.

Ik zie dat je een weglengteverschil van 1 μm hebt gekozen, minder dan twee golflengtes.
Dan zal je, zoals je berekening laat zien, geen kringen/cirkels kunnen krijgen.

[tuander]

Nee, maar wel een faseverschil toch? Bij Michelson-Morley als de lichtnelheid variabel zou zijn gedurende het experiment.

Zou je de fase bij aanvang op 'uitdoven' instellen, dan zou je toch een lichtvlek moeten zien op het moment dat er een faseverschil ontstaat. Waarom zouden ze niet hebben gekozen voor deze optie? Nou ja, het is toch al een hopeloos experiment, je verwacht misschien ook helemaal geen 'aether' flow zo diep onder de aard-atmosfeer.

Geen te verwachten fase-verschil, hoogstens een mogelijke aetherflow. Michelson-Morley is hopeloos. pfieieiet, even stoom afblazen.

Ik wil trouwens nog eens dieper duiken in de faseverschillen bij twee synchrone lichtbronnen vlak naast elkaar. Mijn vermoeden is dat het handiger is om de gebieden van uitdoving en versterking, die in een soort radiale 'banden' lijken op te treden, niet te berekenen aan de hand van weglengteverschil, maar meer in een soort 'hoek' om het gemeenschappelijke midden

[tuander]

een voorzichtige exploratie leert dat er bij een afstand van 1 lambda tussen de twee lichtbronnen, 4 radiale banden zijn. Bij 2 lambda afstand zijn het er 6. Bij afstand tussen de twee lichtbronnen van 3 lambda zijn er 8 banden. Dus elke afstandsvergroting 1/2 lambda tussen de lichtbronnen voegt 1 radiale fringe-band toe aan de omliggende ruimte. Denk ik in de gauwigheid.

Een 'fringeshift' in interferometrie betekent dat 1 fringe volledig vervangen wordt door de volgende in je geprojecteerde interferentiepatroon. hoe dit zich verhoudt tot de vorige alinea weet ik zo snel niet.

[Xilvo]

Nee, maar wel een faseverschil toch? Bij Michelson-Morley als de lichtnelheid variabel zou zijn gedurende het experiment.

Zou je de fase bij aanvang op 'uitdoven' instellen, dan zou je toch een lichtvlek moeten zien op het moment dat er een faseverschil ontstaat. Waarom zouden ze niet hebben gekozen voor deze optie?

Waarschijnlijk lastig waarneembaar. Ze zullen voor een lijnenpatroon hebben gekozen, zoals Wikipedia ook laat zien.

MM_interferentiepatroon.png (55.01 KiB) 553 keer bekeken

[Wikipedia]
Bij wit licht krijg je alleen een zichtbaar patroon als het weglengteverschil nagenoeg nul is.

Nou ja, het is toch al een hopeloos experiment, je verwacht misschien ook helemaal geen 'aether' flow zo diep onder de aard-atmosfeer.

Hopeloos? Waarom? Bovendien zaten ze niet diep onder de aarde, ze zaten in een kelder.
Ik denk dat de meeste natuurkundigen in die tijd wel een effect hadden verwacht.

[tuander]

Ja, dat is misschien ook wel zo.

Maar ik weet eigenlijk niet zeker of ze wel helemaal wit licht gebruikten. Ik las ook ergens iets over kleurfilters, een rood filter in de ene arm, en een een blauw filter in de andere arm. (blue prism & Red Prism)

Waarom het slimmer is om voor de cirkelvormige fringeshiftpattern te kiezen is mij intussen duidlelijker geloof ik. Dat cirkelvormige patroon krijg je als S1 en S2 achter elkaar staan. In dat geval levert 1 golflengteverschil in afstand tussen S1 en S2 ook daadwerkelijk 1 hele fringeshift in je geprojecteerde beeld.

Die paralelle fringes daarentegen krijg je dus als de beide spiegelbeelden S1 en S2 een beetje naast elkaar staan. Hierbij heb je meer afstand nodig tussen S1 en S2 om een volledige fringeshift te krijgen, denk ik. In het ergste geval, als S1 en S2 precies loodrercht staan ten opzichte van de richting van de arm, krijg je in het midden zelfs helemáál geen fringeshift. want, precies midden tussen de lichtbronnen, versterken de beide golven elkaar altijd, daar is altijd constructieve interferentie.

[tuander]

een voorzichtige exploratie leert dat er bij een afstand van 1 lambda tussen de twee lichtbronnen, 4 radiale banden zijn. Bij 2 lambda afstand zijn het er 6. Bij afstand tussen de twee lichtbronnen van 3 lambda zijn er 8 banden. Dus elke afstandsvergroting 1/2 lambda tussen de lichtbronnen voegt 1 radiale fringe-band toe aan de omliggende ruimte. Denk ik in de gauwigheid.

Een 'fringeshift' in interferometrie betekent dat 1 fringe volledig vervangen wordt door de volgende in je geprojecteerde interferentiepatroon. hoe dit zich verhoudt tot de vorige alinea weet ik zo snel niet.

Correctie: Dat moet zijn 4 radiale fringebanden per volledige extra afstand lambda. Als je de afstand tussen S1 en S2 geleidelijk vergroot, schuiven alle reeds aanwezige radiale banden/spaken van destructieve interferentie, geleidelijk naar boven, worden steeds dichter in elkaar geduwd. terwijl aan de zijkanten links en rechts telkens een nieuwe band ontstaat.

Als je de situatie in 3D beschouwt, zijn er geen banden, maar een soort kegelvormen van destructieve interferentie afgewisseld met kegelvormen van constructieve interferentie. De punten van de kegels wijzend naar (het midden van) S1 en S2. In één richting komt telkens 1 constructieve en 1 destructieve kegel bij als je de afstand tussen S1 en S2 laat toenemen met een extra golflengte lambda, In de richtingen daar loodrecht op, schuiven de alreeds bestaande kegels steeds meer in elkaar. Ik zou graag een link naar een video toevoegen, maar die kan ik niet vinden op internet

welm een zelfgemaakt plaatje:

circular interference patterns 6,0 lambda - kopie.png (102.61 KiB) 519 keer bekeken