بحث في محتويات المنتديات قائمة الأعضاء ملف المساعدة

» نرحب بالضيف الكريم دخول :: سجل

1 الأعضاء الذين يشاهدون هذا الموضوع
>Guest

 

[ تتبع هذا الموضوع :: ارسل هذا الموضوع :: اطبع هذا الموضوع ]

reply to topic new topic new poll
الموضوع: طرق قياس سرعة الضوء, سؤال< السابق | التالي >
 المشاركة رقم: 1
ابو الحروف Offline
5




التصنيف : عضو
الردود : 1993
التسجيل: أغسطس 2002
PostIcon تاريخ الرد : 08/12/2003 الساعة 01:32  انتقل إلى المشاركة اللاحقة في هذا الموضوع.   QUOTE

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

اخوتي الافاضل...

هل يمكنكم مدي بطرق لقياس سرعة الضوء...
سواء القديمة منها... او الحديثة...

وبارك الله بكم...
العودة للأعلى
Profile 
 المشاركة رقم: 2
ابو سلمان Offline
مشرف إداري


TeamIcon

التصنيف : مسؤول إداري
الردود : 2719
التسجيل: ديسمبر 2000
PostIcon تاريخ الرد : 08/12/2003 الساعة 22:10 انتقل إلى المشاركة السابقة في هذا الموضوع. انتقل إلى المشاركة اللاحقة في هذا الموضوع.   QUOTE

وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته

مرحباً بك استاذ ابو الحروف

يقال أن في عام 1600 تقريباً كانت هناك محاولة بدائية من العالم جاليليو ... حيث وقف على قمة جبل  ومعه مصباح ضوئي بينما وقف مساعده ومعه مصباح ايضاً على قمة جبل آخر يبعد عنه ... وخطط جاليليو على أن يبدأ هو باضائة المصباح الذي معه  تجاه  مساعده ثم يقوم مساعده عند رؤية الضوء باضائة مصباحة تجاه جاليليو  وفي هذه اللحظة يقوم جاليليو بتسجيل الزمن الكلي للحظة ارسال واستقبال الضوء لكي يستنتج سرعة الضوء.. وبتكرار هذه التجربة مرات عديدة وبمسافات مختلفة استنتج جاليليو أن نتيجته بأن سرعة الضوء سرعة لا نهائية  ( طبعاً هذه النتيجة غير صحيحة)


طريقة  رومر :
في عام 1676 قام العالم أولاف رومر بدراسة ازمنة خسوف اقمار المشتري ..واعطت قياساته الزمن اللازم لقطع الضوء لمتوسط المسافة بين الارض والشمس ووجد أنها 11 دقيقة  وهذا الرقم قريب من الرقم الصحيح ( 8 دقائق و 18 ثانية )


طريقة برادلي :
في عام 1727  اكتشف برادلي حركة ظاهرية للنجوم أرجعها لحركة الارض في مدارها  وتسمى بظاهرة (الزيغ)  ووجد من خلالها أن سرعة الضوء 299.714 كم/ثانية


طريقة فيزو :
في عام 1849 نجح العالم الفرنسي (أرمان فيزو) في أن يكون اول رجل يقيس سرعة الضوء بشكا دقيق وبواسطة جهاز خاص  به عجلة (ترس) مسننة تقوم بعملية تقطيع الحزمة الضوئية إلى نبضات قصيرة ثم يتم قياس الزمن اللازم لهذه النبضات لكي تنتقل إلى المرآة البعيدة ذهاباً وإياباً  ...
استنتج فيزو من هذه التجربة أن سرعة الضوء في الهواء هي  312000 كم / ثانية


تجارب ميكلسون

سا عود لاحقاً إن شاء الله  ... ولعل الاخوة يضيفوا ما لديهم من  معلومات

ابو سلمان


عدل بواسطة ابو سلمان في 09/12/2003 الساعة 19:58

--------------
العودة للأعلى
Profile WEB 
 المشاركة رقم: 3
212فيز Offline
عضو مجلس الفيزياء




التصنيف : عضو شورى
الردود : 989
التسجيل: أغسطس 2002
PostIcon تاريخ الرد : 08/12/2003 الساعة 22:55 انتقل إلى المشاركة السابقة في هذا الموضوع. انتقل إلى المشاركة اللاحقة في هذا الموضوع.   QUOTE

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته


تجربة مايكلسون

والله ولي التوفيق

212فيز


عدل بواسطة جنين في 12/5/2005 الساعة 20:36

--------------
مضيتَ وخِلتني وحــــدي  *****  حبيـــــــساً للظــــلالاتــــي
أقاسي لوعـــــة الحرمــان *****  وأُطعــــنُ من قـــرابـــــاتي
العودة للأعلى
Profile 
 المشاركة رقم: 4
abu khalid Offline
عضو مجلس الفيزياء




التصنيف : عضو شورى
الردود : 968
التسجيل: سبتمبر. 2003
PostIcon تاريخ الرد : 14/12/2003 الساعة 01:03 انتقل إلى المشاركة السابقة في هذا الموضوع. انتقل إلى المشاركة اللاحقة في هذا الموضوع.   QUOTE

اخي في جامعة السلطان قابوس عندنا في ماذة الفيزياء التجربية2 تجربة نقيس فيها سرعة الضوء

--------------
عاشق لعيون عربية


ادخل هنا ولن تندم ابدا


العودة للأعلى
Profile 
 المشاركة رقم: 5
ابو يوسف Offline
مشرف اداري


TeamIcon

التصنيف : اداري
الردود : 10867
التسجيل: فبراير 2003
PostIcon تاريخ الرد : 22/12/2003 الساعة 03:01 انتقل إلى المشاركة السابقة في هذا الموضوع. انتقل إلى المشاركة اللاحقة في هذا الموضوع.   QUOTE

السلام عليكم

قرأت مرة انه بالامكان قياس سرعة الضوء بواسطة قطعة من الشيكولاتة في ميكرو ويف

سأتحرى الامر
العودة للأعلى
Profile 
 المشاركة رقم: 6
ابو الحروف Offline
5




التصنيف : عضو
الردود : 1993
التسجيل: أغسطس 2002
PostIcon تاريخ الرد : 03/1/2004 الساعة 16:45 انتقل إلى المشاركة السابقة في هذا الموضوع. انتقل إلى المشاركة اللاحقة في هذا الموضوع.   QUOTE

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

استاذي الفاضل ابا سلمان...

بارك الله بك استاذي الفاضل...
ودمت شعلة في سبيل نشر العلم والمعرفة...

اختي الفاضلة 212فيز...

بارك الله بك...
وأنار دربك...

اخوي الفاضلين abu khalid وابا يوسف...

انتظر ما ستتفضلان به...
العودة للأعلى
Profile 
 المشاركة رقم: 7
جنين Offline
6




التصنيف : عضو
الردود : 3216
التسجيل: مارس 2004
PostIcon تاريخ الرد : 13/5/2005 الساعة 04:20 انتقل إلى المشاركة السابقة في هذا الموضوع. انتقل إلى المشاركة اللاحقة في هذا الموضوع.   QUOTE

السلام عليكم ورحمة الله وركاته,,

فيالحقيقة , أوشكت على ترجمة تجربة , رومر.. ولكني رجحت فكرت البحث أولاً , فوجدت هذا الموضوع ...... فشكراً لكم.
كما وجدت أيضاً شرح لفكرة تجربة رومر بالإضافة لمعلومات متسلسلة ممتعه,  في هذا الموقع , فجزاه الله خيراً.. http://www.geocities.com/awadkit/rel1.html
( أنصحك بالإطلاع عليه لمشاهدة المعادلات)

-----------------
حتى عام 1850 كان يتم التعامل مع الضوء باعتباره اهتزازات ميكانيكية وكان هذا يطرح صعوبات في التعامل مع سرعتة العالية . إذ تتطلب السرعة العالية جدا للضوء ( 300ألف كم/ث) وسطا معامل مرونته عال جدا بحيث يوفر قوة مرجعة كبيرة تضمن انتقال الاضطراب خلاله بسرعة كبيرة ودون فقد للطاقة، ومثال على ذلك: قضيب معدني ينقل الصوت بسرعة أكبر كثيرا من الهواء. ولكن على الرغم من ذلك يجب أن يكون هذا الوسط من الميوعة بحيث تبحر عبره الكواكب ملايين السنين دون أن يحدث نقص ظاهر في سرعتها أو طاقتها.


في عام 1861 طرح جيمس كلارك ماكسويل نظريته في الكهرمغناطيسية والتي أصبح ممكنا بموجبها التنبؤ بالقيمة الرقمية لسرعة الضوء في أي وسط اعتمادا على خواصه الكهربائية والمغناطيسية حيث تعطى المعادلة التالية سرعة الموجة الكهرمغناطيسية (والتي تتضمن الضوء المرئي) في وسط ما بدلالة كل من  وهي السماحية الكهربائية للوسط و وهي النفاذية المغناطيسية للوسط:

.................................وللفراغ ......................

ويوما بعد يوم كان يتم قبول النظرية الكهرمغناطيسية تماما بينما بدا الأثير في هذا الخضم مخلوقا شاذا. وبدأت التجارب الهادفة إلى جلاء حقيقة الأثير تنصب على قياس سرعة الضوء، وشهد هذا المجال العديد من المحاولات لقياس أثر حركة المصدر عبر الأثير في سرعة الضوء المنطلق منه ونتناول فيما يلي بعض هذه التجارب:


خسوف أقمار المشتري:

نحن نعرف من الأرصاد الفلكية المواعيد الدقيقة لبدء دخول أقمار المشتري في ظله، أي خسوف هذه الأقمار.


يتم رصد الزمن الذي يبدأ فيه الخسوف من موضعين للأرض الأول عندما تكون قريبة من المشتري والآخر عندما تكون بعيدة عنه بمسافة تساوي قطر مدارها حول الشمس كما يبين الشكل التالي.


يلاحظ تأخر في موعد بدء الخسوف عندما تكون الأرض بعيدة وذلك لأن الضوء يستغرق زمنا أطول في قطع هذه المسافة ليخبرنا بأن الخسوف قد بدأ، وهذا الفرق في الزمن مقسوما عليه المسافة بين موقعي الأرض تمكننا من حساب سرعة الضوء.


عندما نتحدث عن ثماني دقائق ضوئية (بمعلوماتنا اليوم) بين الأرض والشمس فإن ضعف هذا الزمن سيكون بالتأكيد فارقا كافيا لملاحظته كزمن تأخير للضوء في قطع المسافة الإضافية.

  كان الفلكي الدانماكي رومر هو أول من أجرى قياسات وحسابات فلكية لخسوف قمر المشتري آيو في عام 1675 حيث لاحظ تغيرات منتظمة في الزمن بين الخسوفات المتتالية وربط ذلك بموقع الأرض في مدارها حول الشمس.

أ قترح ماكسويل في عام 1879 استخدام خسوف أقمار المشتري لقياس سرعة الأرض عبر الأثير، فحيث أن المشتري يدور حول الشمس مرة كل 12 عاما فسيكون بعد ست سنوات في المكان المقابل من مداره.


يمكننا بذلك قياس زمن تأخر الضوء الوارد من خسوف أقماره في حالة سير الضوء مع اتجاه سرعة المجموعة الشمسية عبر الأثير ثم في عكس هذا الاتجاه. وذلك بالطريقة التالية:


...........................................زمن وصول الضوء بالحركة مع اتجاه حركة المجموعة الشمسية

...........................................زمن وصول الضوء بالحركة في عكس اتجاه حركة المجموعة الشمسية

...........................................والفارق الزمني هو

وبالتعويض نحصل على :

أعتبر ماكسويل أن هذه النتيجة تسهل ملاحظة الفرق الزمني لأنها تعتمد على حركة الضوء في مسار واحد وليس في اتجاهين ذهابا وإيابا كما كانت تعتمد كل التجارب السلبقة لقياس سرعة الضوء.


وإذا كانت سرعة الأرض في الفضاء عبر الأثير هي v فهذا يعني أن زمن التأخير سيكون:





علق ماكسويل على هذه النتيجة في رسالة له إلى د . تود من US. Nautical Almanac Office في واشنطن، بأن من غير الممكن إيجاد الفرق الزمني  بالقياس المباشر لأن الكمية هي  من رتبة المقدار 10-4 وعليه فإن المقدار هو من الرتبة 10-8 وهذه القيمة خارج إطار أي قياس عملي.


قرأ الرسالة أ . ميكلسون الذي يعمل مفتشا بحريا في Nautical Almanac Office . ولم يسلم بأن من المستحيل قياس هذه القيمة بشكل عملي, وبدأ التفكير في طريقة لتحقيق ذلك.

ولما كانت خواص الأثير على هذا القدر من التناقض والغرابة فقد كان المعتقد أن إيجاد الفرق في سرعة الضوء عند تحركه باتجاه حركة الأثير وبعكسه سوف يجلو المحيرات القائمة حول طبيعة وخواص هذا الأثير. وقد كانت نظرية الأثير تعتبره سكونيا لا يتحرك في الكون بينما تسبح الأجرام فيه برقة وهدوء.

ولكن كيف لجرم أن يمخر عباب الأثير دون أن يثير وراءه عواصف واضطراب في هذا المحيط الرقيق. فكان أن افترضوا أن الأثير لفرط دقته وصغره يخترق الأجسام كما يخترق الماء الغربال. وإن صح هذا فلا بد أن ركاب الغربال الكبير المسمى "الأرض" وهو يبحر في الأثير يشعرون برياح أثيرية تلفح وجوههم تماما كما يشعر ركاب السفينة المنطلقة في عرض البحر بتيار الهواء الذي يشقونه متحركين معها عبره. هذه هي الأجواء الفكرية التي بدأ ميكلسون العمل فيها فتعال نرى ماذا فعل .

                                                     والسلام عليكم..


عدل بواسطة جنين في 13/5/2005 الساعة 04:21

--------------
ردودي الفيزيائية تعكس مستوى علمي وأجتهادي خلال تلك الفترة , وهذا يعني أحتمال نقصها ( أو خطئها) في توضيح الفكرة .. سأحاول تصحيح ما أنتبه إليه ويتضح لي خطأه ..والله المستعان.

قال تعالى: (ولولا دفع الله الناس بعضهم ببعض لفسدت الأرض)
أي لولا أنه يدفع بمن يقاتل في سبيله كيد الفجار وتكالب الكفار لفسدت الأرض باستيلاء الكفار عليها ومنعهم من عبادة الله  وإظهار دينه.
العودة للأعلى
Profile 
 المشاركة رقم: 8
mohamed2102100 Offline
2




التصنيف : عضو
الردود : 175
التسجيل: ابريل 2005
PostIcon تاريخ الرد : 13/5/2005 الساعة 09:37 انتقل إلى المشاركة السابقة في هذا الموضوع.    QUOTE

بسم الله الرحمن الرحيم

يتحدث هذا البحث عن تجربة مايكلسون مورلي واستنتاجاتها ومساهمتها في نشوء النظرية النسبية , كما يتناول موضوع الضوء والأثير عبر التاريخ , ومساهمة العلماء في ذلك , وهل نظرية الأثير لا تزال صحيحة ؟ أم إن التجارب قد أكدت غير ذلك , وما هي النظرية النسبية الخاصة التي جاء بها اينشتاين وما هي فرضياتها ونتائجها , وتصحيح العديد من ظواهر الفيزياء الفلكية .

مقدمة :

خلق الله الكون بكل ما فيه من مواد صغيرة كالكوارك والإلكترون و مواد كبيرة كالمجرات والحشود المجرية وخلق الله الكائنات الحية وميز منها الإنسان حيث وهبه الله العقل ليتفكر ويتدبر في مخلوقات الله الأخرى ولتكون براهين جلية ودلال واضحة على وحدة خالقها الذي أبدع كل شيء خلقه فسبحانه ما أعظمه و ما أكرمه .
وقد تناوب على حمل راية العلم العديد من العلماء الذين كان لهم الفضل في تطور مسيرته وتوسيع آفاقه مما ساهم في حل بعض أسرار الكون وبزوغ أخرى , بعد أن أدركوا أن العلم ليس مقتصرا على عصر دون آخر أو عالم دون آخر بل هو ما تم استخلاصه على مر السنين , فمنهم من اعتمد على التجارب العملية وما ينتج عنها من إجابات قد تكون متوقعة وقد تكون غير متوقعه ليساهم آخرون في إعطاء التفسيرات لها . وقد يكون من اشهر الأحداث العلمية ونتائج التجارب الطبيعية تجربة مايكلسون مورلي والتي تأكد فيها للعلماء أن سرعة الضوء ثابتة بعد ما أعطى اينشتاين تفسير لنتيجتها السلبية بنظرية نجحت في توضيح غموض العديد من الظواهر الكونية والتثاقلية . ومن هنا كان من الضروري الرجوع للقصة من بدايتها .

الضوء والأثير عبر التاريخ :

تعامل الإنسان مع جميع أنواع المعرفة على أنها جوانب فلسفية , تستخدم فيها أسس المنطق العامة لتفسير ما يحيط بهم من ظواهر الطبيعة فكان فلاسفة الإغريق منذ 2500 سنة يتحدون الأساطير القديمة وتفسيرها للعالم إذ كانوا يتساءلون عن خلق العالم والكون فكانوا بذلك أول من بحث في العلوم الطبيعية , ويعتقد أن تالس هو البداية الحقيقية لظهور الفلسفة الإغريقية , حيث افترض أثير ( مادة بدائية مائية ) خلقت منها المواد الأخرى جميعا , وفي القرن الخامس قبل الميلاد خلص ديموقريطس أن الكون المادي مكون من جسيمات بالغة في الصغر لا يمكن تقسيمها تسمى ذرات والتي كانت مخالفة لنظرية أرسطو بسبب ما تحوي من فكرة ( الفراغ ) , الذي افترض أن الأثير يملئ السماء .
ثم في بداية القرن السابع عشر طرح جاليليو فكرة ان الحركة هي مفهوم نسبي , واعتقد أن الضوء يتحرك بصورة منتهية , لكنه أخطاء في قياس هذه السرعة وذلك بعدما اخذ معه قطعا من صخرة كانت في روما ( كانت هذه الصخرة تواصل في الظلمة بصيصها الضعيف بعد تعريضها لضوء الشمس ) واستنتج أن الضوء مكون من جسيمات ثم استنتج فقط أن سرعة الضوء يجب أن تكون كبيرة جدا .
وبالمقابل العالم الكبير إسحاق نيوتن الذي افترض وجود فضاء مطلق ساكن واعتقد أيضا أن الزمن مطلق وانه يجري بشكل منتظم في كل نقطة من المكان وذلك هو مبدأ النسبية الجاليلية , كما كان نيوتن أيضا يعتقد بوجود مادة الهيولي ( الأثير ) الغير مرئية التي تسبب القوة الطاردة المركزية . إذ أن أي جسم يتحرك في فضاء فارغ بدون قوى مؤثرة عليه سيواصل حركته في نفس الاتجاه وكان ذلك عام 1704م .
وكان الفلكي الدانمركي ( اوله رومر ) أول من برهن على أن للضوء سرعة محدودة , ففي عام 1675 لاحظ أن قمر المشتري ( ايوا ) انخسف قبل موعده بقليل عندما كان المشتري اقرب ما يكون إلى الأرض , فاستنتج أن الفرق ناجم عن الزمن الذي يستغرقه الضوء ليجتاز فرق المسافة .
وقد كان الفيزيائي الاسكتلندي جيمس ماكسويل عام 1864 م قد صاغ أربع معادلات تصف الكهرباء والمغناطيسية , وبهذه المعادلات تنتشر القوة الكهرومغناطيسية في الفضاء على شكل موجات متراكبة , وفكر ماكسويل أن الضوء نفسه يجب أن يكون موجات كهرومغناطيسية , ولتفسير هذه الظاهرة افترض ماكسويل أن الفضاء مملوء بالأثير المرن والغير مرئي معيدا للأذهان افتراض أرسطو عنها وكان ذلك في القرن التاسع عشر .
وافترض العلماء انه يملئ الفراغ الكوني , وكان للأثير خصائص منها انه يخترق جميع الأجسام والنجوم والكواكب التي تسبح فيه بحيث ينسحب خلف الأجسام الصلبة ؛ لأنه يجب أن يكون رقيقا وواسعا , وازدادت خصائص الأثير مع كل تجربة لا تتفق نتائجها العملية مع المتوقع من الأثير .
وبذلك اعتبر العلماء الأثير هو الشيء الثابت المطلق الذي ينقل الضوء من خلاله وان كل جسم متحرك فهو متحرك بالنسبة للأثير ( أي أن سرعة الأرض مثلا هي سرعتها بالنسبة للأثير والتي تساوي 30 كم / ث ) وسرعة الضوء هي سرعته بالنسبة للأثير .

تجربة مايكلسون مورلي :

في عام 1880 م أراد مايكلسون العالم الفيزيائي الأمريكي إثبات انتقال الأرض في الأثير مع ادوارد مورلي ولم يكن العلماء بحاجة إلى تجارب لإثبات فرضية وجود الأثير ولكن تجربة بسيطة تثبت وجود الأثير ستزيد من تثبيت أركان علم الفيزياء , وتوقعوا أن سرعة الضوء لن تكون هي نفسها بحسب ما إذا تم قياسها في الاتجاه نفسه لحركة الأرض أو في الاتجاه المعاكس . ويمثل مسار الأرض شعاع في احد اتجاهاتها ثم تخالفه في الاتجاه الآخر , وتوقع العلماء قياس اختلاف رتبه 30 كم/ث بمقارنة هاتين السرعتين من خلال جهاز مايكلسون الذي يتكون من الآتي :
1/ لوحان متماثلان من الزجاج ومائلان بزاوية 45 ْ
2/ مرآتان عاكستان فضيتان
3/ ومصدر ضوئي أحادي اللون

فكرة عمل جهاز مايكلسون

بعد خروج الشعاعين1 و 2 من نفس المصدر , فانهما يتداخلان ويكونان أهداب تداخل وهي عبارة عن مناطق مضيئة ومناطق مظلمة تتغير بتغير سرعة الضوء ويكون ذلك حسب فرق الطور النسبي , وتلك العلاقة في الطور تكون صحيحة في كلا الطولينالمرئيين للمسارين , وهي تعتمد على حركة الجهاز النسبية عبر الأثير .



ونرى أن الأرض تتحرك بسرعة نسبية u عبر الأثير , وخلال الجزء الأول من المسار A كما في الشكل ,والجهاز يتحرك في اتجاهات منتشرة , والعلاقة تعطى بالمعادلة v´ = v - u
وسرعة الضوء للشعاع A الموازي للأثير عند انتقاله باتجاه M2 تعطى بـ c – u والزمن الذي يستغرقه للانتقال من M1 إلى M2 يساوي L / ( c – u ) والزمن الأقل يكون عند رجوعه إلى M1 ويكون L / ( c + u )
ومن هنا يمكن حساب الزمن الكلي الذي يكون كالآتي :
T = ( L / c + u ) + ( L / c – u ) = 2Lc / c² - u² = ( 2L / c)/ 1- β²
حيث β هو رمز لـ β = u / c
وعند حسابنا الزمن الكلي T للمسار B العمودي على الأثير كما في الشكل يكون الفاصل الزمني T/2
ويلاحظ حركة المرآة M3 مسافة تساوي u T /2 إلى اليمين , وذلك يعطي الطول النهائي للمسار B وهو L = 2 √ L² + ( u T / 2)²
وإذا علمنا أن الضوء الذي يعبر خلال الأثير عند سرعة c فان الزمن يكون T = L /c
وبالتالي فان الناتج النهائي لـ T هو T = ( 2L / c ) / √ ( 1- β² )
الآن يكون الفرق الزمن بين هذين المسارين للحركة ولهذا الجهاز خلال الأثير يعطى بـ
ΔT = T - T = 2L / c [( 1/ 1- β²) – ( 1/ √ 1- β² )]
وتكون β = ( u / c )² ≈ 10




ثم إذا أدرنا الجهاز90ْ فان ادوار كل من المسار 1 و 2سوف تتغير , وبالتالي فان الاختلاف بين الزمنين يكون سالبا
والزمن الكلي سينزاح من نتيجة كل دورة , ولذلك تتضاعف قيمة المعادلة الأخيرة وتكون كالآتي :
ΔT = 2L β² / c
وفرق الطور المتناظر والمزاح بين الموجتين يكون :
2π ( ΔT / T ) = 2π c ΔT / λ = ( 4π L / λ )β²
حيث T هي الدورة , و λ هي الطول الموجي للموجة الضوئية , وتوقع العلماء عند هذا الدوران بالنسبة للأثير أن يحدث تغير في الأهداب المتكونة نتيجة التداخل بحيث تكون المضيئة مكان المظلمة .

جهاز مايكلسون ويظهر فيه الاهداب المظلمة والمضيئة .

ولتقليل الاهتزازات والاضطرابات الناتجة عن الحركة خلال الدوران , فان مايكلسون ومورلي ركبا الجهاز على سطح أحجار صخرية كبيرة موزونة بالزئبق وقاما أيضا بإضافة تحسينات للجهاز من خلال إتقان القياس عن طريق مرايا إضافية ساهمت في زيادة الطول L حيث أصبح يساوي 11 متر وبذلك يكون العامل β² يساوي 10 فقط :
4π L / λ = 44π / 5.5 × 10 = 2.5 × 10

وهي للضوء الأصفر الذي استخدم في التجربة , وفرق الطور الناتج عن تدوير زاوية الجهاز 90ْ أصبحت تساوي 2.5 راديان , وقد كانت النتيجة على غير المتوقع , فلم يحدث تغير في الأهداب كما كان متوقعا ونتيجة الإزاحة المقاسة دون تردد ( تداخل منتظم ) , وكانت الإزاحة المتوقعة 0.4 هدبه , والإزاحة الناتجة كانت اقل بعشرين جزء منها , وقد تكون اقل بأربعين جزء .
وقد أعيدت التجربة عدة مرات في مناطق مختلفة على الأرض وفي أوقات مختلفة ولكن لم يحدث التغير الذي توقعه العالمان مايكلسون ومورلي وكان ذلك عام 1902 م .
هذه النتيجة السلبية التي اختلفت نتائجها العملية مع النظرية صدمت العلماء في صحة نظرياتهم الكلاسيكية وتمسكهم بوجود الأثير .

اينشتاين والنظرية النسبية :

نشر ألبرت اينشتاين وهو في السادسة والعشرين من العمر ثلاث مقالات علمية بارزة , ظهرت كلها في مجلد واحد من مجلدات مجلة ألمانية علمية عام 1904 م .
عرضت المقالة الأولى تفسيره للمفعول الكهروضوئي مبرهنا على أن الضوء مؤلف من جسيمات , وشرحت المقالة الثانية الحركة العشوائية المجهرية للجسيمات المعلقة بالماء , أما المقالة الثالثة فوصفت النظرية النسبية الخاصة لاينشتاين والتي قلبت الأفكار الشائعة عن الزمان والمكان رأسا على عقب , والتي بنت أسس جديدة في الفيزياء , ولان أفكار النسبية الخاصة التي تفسر ما يحدث عن اقتراب السرعات من سرعة الضوء كان من الصعب تقييمها , و كانت مقالته الأولى حول المفعول الكهروضوئي سببا لحصوله على جائزة نوبل للفيزياء عام 1921 م .
من خلال النظرية النسبية الخاصة حاول اينشتاين تفسير نتائج تجربة مايكلسون مورلي , وقد وضع اينشتاين فرضيتين لنظريته النسبية , فكانت الفرضية الأولى تتعلق بالأثير وكانت الثانية متعلقة بالضوء.

الفرضية الأولى :
توضح هذه الفرضية انه لا وجود للأثير وكان هذا مخالف لكافة العلماء في ذلك الوقت , ومعنى ذلك انه لا وجود للمكان أو الزمان المطلق , وبدلا عنها فان هنالك مكانا وزمانا نسبيا وسرعة نسبية. و تكمن صعوبة قبول النظرية الأولى التي تنفي وجود الأثير بسبب اعتماد العلماء السابقين في كل تجاربهم ونظرياتهم على وجود الأثير ونسب كل شيء إليه .

الفرضية الثانية :
أما الفرضية الثانية المتعلقة بالضوء فقد بينت أن سرعة الضوء ثابتة في الفراغ مهما تغير مكان المشاهد أو الراصد لسرعة الضوء ( أي أن سرعة الضوء في الفراغ مستقلة عن حركة المصدر الضوئي ) , والنتيجة النهائية للفرضيتين هي أن قياسات الزمن والمكان تتغير بالحركة .

تفسير التجربة وأهميتها :

كانت نتائج تجربة مايكلسون مورلي مخيبة , فلم يتم قياس أي تغير في سرعة الضوء , كما لو أن الأرض كانت ساكنة طوال الوقت في الأثير , ولكن النظرية النسبية لاينشتاين قد بينت أن نتائجها صحيحة تماما ولكن الخطاء كان في النظرة إلى الأثير وسرعة الضوء , وعلى ضوء هذه المعطيات فان النتيجة التي تم الحصول عليها لسرعة الضوء والتي لم تتغير تدل على أن سرعة الضوء ثابتة وهي كما حسبها مايكلسون تساوي 2.5 × 10 متر لكل ثانية وهي قريبة جدا لسرعة الضوء المقاسة حاليا والتي تساوي 299793 كم / ث .
وفي عام 1907م حصل مايكلسون على جائزة نوبل للفيزياء بسبب قياسه لسرعة الضوء بدقة عالية , فكانت هذه التجربة من أهم التجارب التي مرت على الفيزياء بسبب مساهمتها في إثبات النظرية النسبية فهي تعد احد الأدلة الدامغة على صحتها, وذلك بإلغائها فكرة الأثير وطرحها لفكرة سرعة الضوء الثابتة وكانت سرعة الضوء المكتشفة فيها هي سرعة مطلقة في أي مكان وزمان ولم يتمكن العلماء حتى الآن من اكتشاف أي سرعة أعلى منها , وأصبحت هذه السرعة من الثوابت الكونية , ويستخدمها الفلكيون لقياس المسافات بين النجوم والمجرات وما إلى ذلك , فوضعوا لها وحدات معينة كاليوم الضوئي والشهر الضوئي والسنة الضوئية وهي وحدات لقياس المسافة كما ذكر وليست لقياس الزمن .

الخاتمة :

إن الناظر إلى ما حققته البشرية من إنجازات علمية واكتشافات ليقف وقفة إجلال للعلماء الذين بذلوا وقتهم في البحث عن حقيقة الأشياء وملاحظة الطبيعة من حولهم من خلال الأسلوب العلمي الصحيح والمثابرة والصبر على تحقيق النتيجة , وتجربة مايكلسون وغيرها من التجارب والنظريات العلمية التي ساهمت في دفع العلم إلى الأمام تدعو دائما إلى مواصلة الطريق الذي بدأه الأقدمون , وتحث على التفكر والتدبر في خلق الله ليتحقق للإنسان خيري الدنيا والآخرة .
قال تعالى ﴿ إن في خلق السماوات و الأرض واختلاف الليل و النهار لآيات لأولي الألباب الذين يذكرون الله قياماً و قعوداً و على جنوبهم و يتفكرون في خلق السماوات والأرض ربنا ما خلقت هذا باطلا سبحانك فقنا عذاب النار ﴾


المصدر
http://qasweb.org/qasforu....try2286


--------------
إن مع العسر يسرا
MOHAMED2102100
العودة للأعلى
Profile 
7 عدد الردود من تاريخ 08/12/2003 الساعة 01:32 < السابق | التالي >

[ تتبع هذا الموضوع :: ارسل هذا الموضوع :: اطبع هذا الموضوع ]


 
reply to topic new topic new poll

» رد سريع طرق قياس سرعة الضوء
أزرار أكواد IB
أنت ترسل مشاركة بـ :

هل ترغب في تفعيل توقيعك في هذه المشاركة؟
هل ترغب في تفعيل الإنفعالات لهذه المشاركة؟
تتبع هذا الموضوع
عرض كل الإنفعالات
عرض جميع أكواد IB
Emoticon Emoticon Emoticon Emoticon Emoticon Emoticon Emoticon Emoticon Emoticon Emoticon Emoticon


المنتديات العلمية » منتدى علم الفيزياء » منتدى علم الفيزياء العام » طرق قياس سرعة الضوء

منذ تاريخ 1/1/1423هـ

eXTReMe Tracker