Experimento de Michelson y Morley
Enviado por menyhawk • 4 de Junio de 2018 • Apuntes • 432 Palabras (2 Páginas) • 101 Visitas
Experimento de Michelson y Morley
El experimento de Michelson y Morley fue muy importante y marcó la historia de la física. Se realizó en 1887 por Albert Abraham Michelson, misma persona que se le otorgó el premio nobel de física en 1907, además de Michelson también participó Edward Morley, de ahí el nombre en conjunto del experimento, que es considerado como la primer prueba en contra de la teoría del éter. El resultado del experimento sentaría la base experimental para la teoría de la relatividad especial de Einstein.
En la base de un edificio ubicado cerca del nivel del mar. Michelson y Morley construyeron un dispositivo que ahora se conoce como el interferómetro de Michelson. Dicho dispositivo está compuesto por una lente semiplateada o un semiespejo, este lente se encarga de dividir la luz monocromática en dos haces de luz que viajan en un determinado ángulo el uno con respecto al otro.
Con esto se logró enviar al mismo tiempo dos rayos de luz (provenientes de la misma fuente) en direcciones perpendiculares, hacer que recorrieran longitudes iguales (caminos ópticos) y captarlos en un punto en común, en donde se creó un patrón de interferencia que es dependiente de la velocidad de la luz en los dos brazos del interferómetro. Cualquier diferencia en esta velocidad (provocada por la diferente dirección de movimiento de la luz con respecto al éter) seria detectada.
La longitud entre los espejos y el semiespejo tiene una longitud “L”, en otras palabras, el “recorrido 1” es igual al “recorrido 2”.
Hay una diferencia entre los recorridos 1 y 2 observados en la Tierra y fuera de la Tierra (observador externo). Los recorridos para el observador externo (en el exterior del planeta), el cual se encuentra en reposo, serán:
[pic 1]
[pic 2]
Como:
[pic 3]
Se tiene entonces que:
[pic 4]
Por último, obtenemos después de simplificar, que el recorrido 1 es igual a:
[pic 5]
Para obtener el valor del recorrido 2 se hace la siguiente operación:
[pic 6]
[pic 7]
Para encontrar se puede suponer que a la ida ( la luz va a una velocidad c-v y la longitud sigue siendo L, de manera igual para la vuelta ( se puede suponer que la velocidad es c+v y la distancia L. Por lo que se tiene que: y : [pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]
[pic 13]
El tiempo utilizado por el barco a favor de la corriente y contra corriente, según Michelson y Morley, se obtendría por:
[pic 14]
El tiempo utilizado por el barco que avanza en un ángulo recto, para Michelson y Morley es:
[pic 15]
La diferencia en el tiempo sería:
[pic 16]
La analogía utilizada para este experimento cuenta con los siguientes elementos:
- el desplazamiento de dos barcos
- un rio
- y un observador.
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