Das Michelson-Morley-Experiment

Bild: Marie Lenke

Das Michelson-Morley-Experiment zur Messung der Geschwindigkeit der Erde relativ zu einem möglichen Medium, in dem sich das Licht im Vakuum ausbreitet. Die Glasplatte im oberen Lichtweg wurde eingeführt, damit die beiden Lichtwege optisch möglichst gleich lang sind. Der waagrechte Lichtstrahl durchläuft die Trägerglasplatte der halbdurchlässigen Schicht nämlich drei Mal, der obere Strahl aber nur einmal.

Bemerkung zur Anordnung: Das Experiment ist normalerweise natürlich in einer horizontalen Ebene aufgebaut. „Oben“ ist also hier nur auf die Zeichnung bezogen.

Weitere Anmerkungen: Die zurücklaufenden Lichtstrahlen werden an der halbdurchlässigen Schicht natürlich auch aufgeteilt, so dass eine Hälfte des Lichts auch in Richtung der Lichtquelle läuft. Der Übersichtlichkeit halber wurden diese Teilstrahlen aber weggelassen.

Für den Erfolg des Experiments ist die Kohärenzlänge des Lichts entscheidend. Also die Länge der Wellenzüge des Lichts, die zur Interferenz führen. Bei Sonnenlicht liegt die Kohärenzlänge im Mikrometerbereich. Die beiden Armlängen müssen folglich auf Mikrometer genau gleich lang sein. Um die Kohärenzlänge zu vergrößern wird der Spektralbereich des Lichts durch besondere Lichtquellen oder mit Hilfe von Farbfilter eingeschränkt. Heutzutage verwendet man für diesen Versuch natürlich Laser, die von vorne herein einen sehr engen Spektralbereich haben.

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