理系の雑学・豆知識

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マイケルソン・モリーの実験について解説

光源Sから発せられた光を半透明鏡Hに当てると、Hで透過した光線l1は鏡M1で反射してHに戻り、そこで反射して望遠鏡にに入る。一方Hで反射した光線l2は鏡M2で反射してHに戻り、そこを透過して望遠鏡に入る。HとM間の距離をLとする。
そこで、l1とl2の干渉を望遠鏡で観測すると干渉の縞模様が見える。
エーテルの風(速度v)が右の方向に吹いているとすれば エーテル風方向の光の速度は速くなり、逆向きの光は遅くなるから、左右方向の光の速さ(c+v)、(c-v)と上下方向の光の速さ(c)は異なることから{L/(c+v)+L/(c-v)}と{2L/c}の光の到達時間に差があることから、干渉が生じる。そこで装置全体を90度回転して観測するとエーテルの影響は逆になることから、エーテルが存在するのであれば干渉の縞模様が移動するはずである。
しかし、実験の結果では縞模様の移動は起こらなかった。
これは、エーテルが存在するとすればその速度はゼロでなければならず。昔から信じられてきたエーテルの存在が否定されることになった。

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