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Das von A. A. Michelson vorgeschlagene Experiment (Michelson-Experiment) bietet eine Möglichkeit zur Überprüfung der Äther-Hypothese.

Dabei sollten wir auf die Erläuterungen im vorigen Abschnitt Bezug nehmen.

Unter der Annahme der Existenz eines Äthers würde sich logischerweise auch die Erde durch diesen Äther hindurch bewegen. Die Erde bewegt sich mit einer Geschwindigkeit $v$ um die Sonne, die man auch als Bahngeschwindigkeit bezeichnet und die ungefähr gleich 30 km/s beträgt. Wie auch im Fall des Raumschiffs im Gedankenexperiment müsste sich die Lichtgeschwindigkeit nach der Äthertheorie als eine vom Bewegungszustand der Erde abhängige Größe erweisen.

Merke

Dies bedeutet, dass jede Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit auf der Erde vom Bewegungszustand der Erde im Äther beeinflusst wird. Die Grenzen, in denen sich die Lichtgeschwindigkeit dabei bewegen kann, sind $c-v$ bzw. $c+v$, wobei $c$ die Lichtgeschwindigkeit im Bezugssystem des Äthers ist.

Man vergleiche an dieser Stelle mit der analogen Situation der Lichtgeschwindigkeitsbestimmung im Raumschiff aus dem Gedankenexperiment.

Wir wollen uns nun der von Michelson angewandten Methode zur Bestimmung der Werte der Lichtgeschwindigkeit widmen. Die Methode ist unter dem Namen Interferometrie bekannt. Geben wir jedoch zuvor eine kurze Definition des Begriffs an:

Merke

Die Interferometrie bezeichnet eine Methode, bei der die sogenannten Interferenzerscheinungen des Lichts zur präzisen Messung von beispielsweise Längen, Winkeln usw. ausgenutzt werden.

Warum man sich der Methode der Interferometrie bedient, wird aus der Analyse in den folgenden Abschnitten dieses Kapitel ersichtlich werden.

Vorstellung des Online-Kurses RelativitätstheorieRelativitätstheorie
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Relativitätstheorie

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  • Wiederholung: Grundlagen der klassischen Kinematik
    • Einleitung zu Wiederholung: Grundlagen der klassischen Kinematik
    • Geschwindigkeit und das klassische Additionstheorem
      • Einleitung zu Geschwindigkeit und das klassische Additionstheorem
      • Anwendung: Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen
    • Beschleunigung, Masse, Kraft
  • Fundamente der speziellen Relativitätstheorie
    • Einleitung zu Fundamente der speziellen Relativitätstheorie
    • Gedankenexperiment zur Äthertheorie
    • Michelson-Experiment im Detail
      • Einleitung zu Michelson-Experiment im Detail
      • Michelson-Interferometer
        • Einleitung zu Michelson-Interferometer
        • Mathematische Analyse der Gangunterschiede
      • Versuchsergebnis und Deutung
      • Folgerungen aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
  • Relativistische Kinematik
    • Einleitung zu Relativistische Kinematik
    • Lorentz-Transformationen
    • Relativistische Geschwindigkeitsaddition
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      • Relativistischer Impuls
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        • Einleitung zu Relativistische Energie
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