Interferometer Michelson – ukur panjang gelombang, uji eter

FisikaOptikaUsia 16–17Lab virtual

Gunakan di kelas saya

Geser cermin dan hitung frinji melingkar yang melewati pusat layar: Δd = Nλ/2 memberi panjang gelombang laser, termasuk yang belum diketahui. Layar lain memutar alat Michelson–Morley dalam angin eter yang dianggap ada dan membandingkan pergeseran frinji menurut fisika klasik dengan hasil nol.

Pelajaran: Interferometer Michelson, mengukur panjang gelombang dengan menghitung frinji, eksperimen Michelson–Morley, kecepatan cahaya tetap

Yang ditunjukkan

Interferometer Michelson membagi berkas menjadi dua, mengirim tiap bagian ke cermin, lalu menyatukannya lagi. Menggeser cermin sejauh Δd mengubah lintasan sebesar 2Δd, sehingga satu frinji lewat untuk tiap λ/2 pergeseran dan Δd = Nλ/2. Pada 1887, Michelson dan Morley memutar alat seperti itu dalam angin eter yang dianggap ada. Mereka mengharapkan pergeseran sekitar 0,4 frinji, tetapi mendapat kurang dari seperdua puluhnya. Hasil ini tidak menyisakan tempat bagi angin eter, dan kemudian relativitas khusus menganggap kecepatan cahaya sama bagi semua pengamat.

Cara menggunakan

Di Hitung frinji, pilih Sumber cahaya, Frinji dihitung, dan Kecepatan, lalu tekan Geser cermin. Cermin berhenti pada hitungan itu dan pengukuran masuk ke tabel. Hitung λ = 2Δd/N. Lalu ukur Laser X. Di Michelson–Morley, atur Lintasan optik L dan Kecepatan angin eter v, lalu tekan Putar. Kurva putus-putus adalah prediksi dan titik-titik adalah bacaan. Tabel memberi batas atas kecepatan angin.

Parameter yang dapat diubah

  • Layar Hitung frinji, Michelson–Morley
  • Sumber cahaya Laser merah, Laser hijau, Laser ungu, Laser X
  • Frinji dihitung 20–300
  • Lintasan optik L 1,2–11 m
  • Kecepatan angin eter v 5–60 km/s

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Seberapa jauh cermin bergeser untuk 100 frinji cahaya merah, dan panjang gelombang berapa yang didapat?
  2. Berapa panjang gelombang Laser X yang Anda ukur, dan bagaimana menghitung lebih banyak frinji mengubah ketidakpastian Anda?
  3. Berapa pergeseran menurut fisika klasik untuk L = 11 m dan v = 30 km/s, dan apa yang ditunjukkan bacaan?