(Чтобы не отсылать читателей к первоисточникам, содержание этой главы почти дословно взято из источника «Основы современной физики» авт. В. Акоста и др., Москва «Просвещение», 1981 г., стр. 39-43)
«Во второй половине XIX века Максвелл и Герц выдвинули концепцию, что свет есть не что иное, как электромагнитное излучение. К тому времени физики уже исследовали многие свойства света. Так как было известно, что свет имеет волновые свойства, то физики, естественно, считали, что нужно указать среду, где могло бы распространяться такое волновое движение, т.е. среду, в которой могли бы двигаться световые волны. Эту среду называли светоносным эфиром. Но чтобы эфир действительно мог переносить световые волны, он должен был обладать очень странными свойствами. Необходимо было постулировать, что эфир является средой более лёгкой, чем все известные газы и пары, и в то же время обладает твёрдостью стали. (Именно это и есть истина – примечание автора)
В 1887 году А. Майкельсон и Е. Морли задумали и осуществили эксперимент с целью выяснения природы светоносного эфира. В этом эксперименте они пытались определить скорость света относительно эфира. Физики в то время считали, что если эфир существует, то он должен пронизывать всё пространство, и с ним должна быть связана изначальная, абсолютная система отсчёта для всей Вселенной, и в частности для световых волн. Таковой является, например, вода в пруде для волн, распространяющихся по его поверхности. (Это так и есть – примечание автора). Майкельсон и Морли думали, что Земля должна либо покоиться в этом эфире, либо двигаться относительно его, и, следовательно, эфир должен быть либо покоящейся, либо движущейся относительно Земли инерциальной системой отсчёта.
Чтобы осуществить свой эксперимент, Майкельсону и Морли требовался прецизионный оптический прибор. Таким прибором оказался интерферометр, изобретённый для измерения положений максимумов или других фаз волны вдоль когерентного светового луча, а потому для измерения, в частности, расстояний от одного максимума до другого. С помощью этого прибора можно производить много прецизионных, интересных измерений. Схема интерферометра показана на рисунке 5-1.
Рис. 5-1
Наполовину посеребренное зеркало М разделяет падающий пучок света на два отдельных пучка, которые идут дальше под углом 900 друг к другу. Эти два пучка называют когерентными потому, что они получаются из одного первичного пучка, а потому каждая часть световой волны одного пучка имеет постоянную разность фаз по отношению к части световой волны, образующей второй пучок. Оба эти пучка затем отражаются от полностью посеребренных поверхностей зеркал М1 и М2 и затем возвращаются к наблюдателю, переходя через зеркало М. если два пучка проходят одинаковые оптические пути, то они придут с одинаковой оптической фазой, проинтерферируют, сложатся и дадут свет. Если оптический путь одного какого-то пучка увеличить, скажем, в результате небольшого перемещения зеркала М1 или зеркала М2, то пучки будут приходить к наблюдателю не в фазе, в результате чего интенсивность интерферированного света будет уменьшаться. Если одно из зеркал сместить на расстояние /4 от своего первоначального положения, то оба пучка придут в противоположных фазах, проинтерферируют, сложатся и дадут темноту. На рисунке 5-1 поперёк пучка, распространяющегося по пути 1, помещена стеклянная пластинка N, называемая компенсационной пластинкой. Оба пучка света, таким образом, проходят через толщу стекла по три раза перед тем, как попадают в глаз наблюдателю.
|
