Номер 1, страница 202 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Механика. 7. Релятивистская механика. Параграф 42. Постулаты специальной теории относительности - номер 1, страница 202.

Условие.

1. Что показал эксперимент Майкельсона—Морли?

Решение.

1. Что показал эксперимент Майкельсона—Морли?

Эксперимент Майкельсона—Морли, проведенный в 1887 году, был предназначен для обнаружения движения Земли относительно гипотетической среды — светоносного эфира, который, как тогда считалось, заполняет вселенную и служит средой для распространения световых волн.

Суть гипотезы: Если эфир существует и неподвижен, то Земля, двигаясь по орбите вокруг Солнца, должна испытывать "эфирный ветер", направленный навстречу ее движению. Этот ветер должен был влиять на скорость света: свет, распространяющийся в направлении движения Земли, должен был иметь иную скорость, чем свет, распространяющийся перпендикулярно.

Установка и методика: Для проверки этой гипотезы Майкельсон и Морли использовали интерферометр. В этом приборе луч света расщеплялся на два перпендикулярных луча. Каждый луч проходил до зеркала и обратно, после чего лучи снова соединялись. Если бы скорость света в двух перпендикулярных направлениях была разной из-за "эфирного ветра", то лучи вернулись бы к точке соединения с разной фазой. Это привело бы к смещению наблюдаемой интерференционной картины (чередования светлых и тёмных полос) при повороте прибора на 90 градусов.

Результат: Вопреки всем ожиданиям, никакого смещения интерференционных полос зафиксировано не было. Эксперимент многократно повторялся в разное время суток и в разные сезоны, но результат всегда был отрицательным («нулевым»). "Эфирный ветер" обнаружить не удалось.

Выводы и значение:
1. Эксперимент опроверг гипотезу о существовании светоносного эфира.
2. Он экспериментально доказал, что скорость света в вакууме одинакова во всех направлениях и не зависит от движения источника или наблюдателя. Этот принцип инвариантности скорости света стал одним из двух фундаментальных постулатов специальной теории относительности (СТО) Альберта Эйнштейна, созданной в 1905 году.

Таким образом, эксперимент, который должен был подтвердить теорию эфира, вместо этого стал одним из её главных опровержений и послужил толчком к созданию новой физики XX века.

Ответ: Эксперимент Майкельсона—Морли показал, что скорость света в вакууме не зависит от движения источника или наблюдателя, тем самым опровергнув гипотезу о существовании светоносного эфира и заложив экспериментальную основу для специальной теории относительности Эйнштейна.