Об относительном движении Земли и светоносного эфира
Пусть V – скорость света; v – скорость движения Земли по орбите; D – расстояние аb или ас; Т – время, которое требуется свету для прохождения от а до с, Т1 – время, необходимое свету для возвращения от c к а1 (рис.1а).
Тогда Т = D / (V – v), Т1 = D / (V + v).
Полное время движения туда и обратно равно
T + T1 = 2D · V / (V2 – v2),
и расстояние, пройденное за это время, равно
2D · V2 / (V2 – v2) ≈ 2D · (1 + v2/V2),
если пренебречь членами четвертого порядка.
Длина другого пути, очевидно, равна
или с той же точностью 2D · (1 + v2 / V2).
Поэтому разность равна D · v2/V2. Если теперь повернуть весь прибор на 90°, то разность будет наблюдаться в противоположном направлении; следовательно, смещение интерференционных полос должно быть 2D · v2/V2. Учитывая только орбитальное движение Земли, это должно быть равно 2D ·10–8. Если, как было в первом эксперименте, D=2·106 длин волн желтого света, то ожидаемое смещение должно составлять 0,04 расстояния между интерференционными полосами. В первом эксперименте одна из основных встретившихся трудностей состояла в приведении прибора во вращение без создания искажений, другая же – его крайняя чувствительность к вибрациям. Она была столь велика, что при работе в городе, даже в два часа ночи, невозможно было наблюдать интерференционные полосы, кроме как в течение коротких промежутков времени. В итоге, как уже отмечалось, величина, которая должна была наблюдаться, а именно смещение, несколько меньшее, чем одна двадцатая часть расстояния между интерференционными полосами, могла быть слишком малой, чтобы быть зарегистрированной, когда она маскируется погрешностями эксперимента.
Первая из названных трудностей была полностью устранена путем установки прибора на массивный камень, плавающий в ртути; вторая же была преодолена посредством увеличения пути света вследствие повторных отражений до величины, почти в десять раз превосходившей первоначальную.
Рис. 2. Внешний вид интерферометра
Вид прибора показан на рис.2, его вертикальное сечение – на рис.3, а ход лучей в нем – на рис.4. Камень а (рис.4) имел площадь около 1,5х1,5м и толщину 0,3м. Он покоился на кольцеобразном деревянном поплавке bb с внешним диаметром 1,5м, внутренним диаметром 0,7м и толщиной 0,25м. Поплавок располагался на ртути, содержавшейся в чугунном лотке cc толщиной 1,5см и таких размеров, что вокруг поплавка в нем оставалось свободное пространство около сантиметра.
Рис. 3. Разрез опоры интерферометра
Шпилька d, направляемая рычагами gggg, совпадает с гнездом е, проделанным в поплавке. Посредством ручки, надетой в f, она может либо вставляться в гнездо, либо выниматься из него. Эта шпилька делает поплавок соосным с лотком, но не несет ни малейшей части веса камня. Кольцеобразный чугунный лоток опирается на цементную подложку, лежащую на низком кирпичном основании, выложенном в форме полого восьмиугольника.
В каждом углу камня помещалось по четыре зеркала ddee (рис.3). Вблизи центра камня находилась плоскопараллельная стеклянная пластинка b. Все это было расположено так, что свет от горелки Аргана5 а, проходя через линзу, падал на b таким образом, чтобы частично отражаться к d1. Два пучка, показанные на рисунке, проходили пути bdedbf и bd1e1d1bf соответственно и наблюдались в зрительную трубу f. И труба f, и горелка а вращались вместе с камнем. Зеркала были сделаны из зеркальной бронзы и тщательно обработаны до получения оптически плоских поверхностей 5см в диаметре: стекла b и с были плоскопараллельными, одинаковой толщины 1,25см; их поверхности имели размеры 5,0х7,5см. Второе стекло ставилось на пути одного из пучков, чтобы скомпенсировать прохождение второго пучка через стекло той же толщины. Вся оптическая часть прибора содержалась под деревянным кожухом для предотвращения воздушных потоков и быстрых изменений температуры.
Рис. 4. Ход лучей в интерферометре
Настройка проводилась так. С помощью винтов в отливках, удерживавших зеркала, к которым последние прижимались пружинами, зеркала устанавливались так, чтобы свет обоих пучков мог быть виден в зрительную трубу. Посредством легкого деревянного стержня, достававшего по диагонали от зеркала до зеркала, измерялись длины двух путей, причем расстояния отсчитывались по маленькой стальной шкале с точностью до десятых долей миллиметра. Затем разность длин двух путей ликвидировалась путем передвижения зеркала е1. Это зеркало имело три регулировки; имелись регулировки по высоте и азимуту, как и у других зеркал, но только более тонкие, а также регулировка в направлении падающего пучка, благодаря ему оно скользило взад и вперед, оставаясь, однако, с высокой точностью параллельным своей начальной плоскости. Все три регулировки могли производиться при закрытом деревянном кожухе.
Немного больше о технологиях >>>
Привычный способ восприятия времени - причина войн на планете
Мы знаем, что
прошлое и будущее существует только в нашем образном мышлении. Настоящее
измерить нечем и поэтому невозможно. Стрелки часов двигаются в пространстве, а
показывают время – не парадокс ли это? Наше тело – это часть пространства.
Осознавание линейных размеров собстве ...
Микросхемотехника
Еще несколько лет назад различные
электронные устройства собирали из отдельных элементов – электронных ламп,
реле, трансформаторов, резисторов, конденсаторов, – долго и ненадежно, да и
размеры аппаратуры получались весьма внушительными. Например, электронная
вычислительная маши ...
