邁克耳孫,A.A.

邁克耳孫,A.A.

邁克耳孫,A.A是美國物理學家。1852年12月19日生於普魯士斯特雷諾(今波蘭斯特爾諾),兩歲時全家移居美國。他在1869年入安那波利斯國立海軍學院學習,1873年畢業後留校任基礎課講師。1879年轉到華盛頓的航海年曆局工作。1880年去歐洲進修,先後在柏林、海德堡、巴黎等地受教於H.von亥姆霍茲等名家。1882年回國,受聘為克利夫蘭的開斯套用科學學院物理學教授,1889年任伍斯特的克拉克大學物理學教授,1892年起擔任新建的芝加哥大學第一任物理系主任,直到1929年退休。1907年獲得了諾貝爾物理學獎。1923~1927年還擔任美國科學院院長。1931年5月9日在帕薩迪納逝世。

邁克耳孫,A.A.

正文

邁克耳孫,A.A.美國物理學家。1852年12月19日生於普魯士斯特雷諾(今波蘭斯特爾諾),兩歲時全家移居美國。他在1869年入安那波利斯國立海軍學院學習,1873年畢業後留校任基礎課講師。1879年轉到華盛頓的航海年曆局工作。1880年去歐洲進修,先後在柏林、海德堡、巴黎等地受教於H.von亥姆霍茲等名家。1882年回國,受聘為克利夫蘭的開斯套用科學學院物理學教授,1889年任伍斯特的克拉克大學物理學教授,1892年起擔任新建的芝加哥大學第一任物理系主任,直到1929年退休。1907年獲得了諾貝爾物理學獎。1923~1927年還擔任美國科學院院長。1931年5月9日在帕薩迪納逝世。
邁克耳孫以畢生精力從事光速的精密測量。1879年他用自已改進了的傅科方法,利用凹面鏡和透鏡把光路廷長到600m,旋轉鏡使返回光位移133mm,獲得光速值為299910±50km/s。 訪歐歸來後,他又把測量精度提高,獲得的數值為 299853±30km/s。這都是當時最新紀錄。後來到1923年他又重新專心致志地從事光速測量,在加利福尼亞的兩個相距約35公里的山頭之間,測得的數值為 299798±4km/s。在他有生之年,他一直是光速測定的國際中心人物,直到逝世前還念念不忘這項工作。
1879年3月,J.C.麥克斯韋寫信給美國航海年曆局的D.P.托德討論測定地球相對於以太的速度問題。信中提到,地球上所有測定光速的方法,由於精度所限,都不足以檢驗地球的絕對運動。這封信被邁克耳孫看到,激起了他從事這類實驗的熱情。為了提高測量精度,在柏林期間,他設計了一種干涉儀(這就是今天最常用的邁克耳孫干涉儀,(見彩圖)來測定地球相對於以太的運動。

邁克耳孫,A.A.邁克耳孫,A.A.
按照經典物理學理論,乃至一切電磁波必須藉助絕對靜止的以太來傳播。地球的公轉產生於相對於以太的運動,因而地球運動的平行方向和垂直方向之間,光通過同一距離的時間應當不同,這一差異在邁克耳孫設計的第一個干涉儀上應產生0.04個條紋的干涉花紋移動。1881年的測定結果是否定的。1884年W.湯姆孫(即開爾文)和瑞利訪美,鼓勵邁克耳孫提高精度重做這個實驗。於是邁克耳孫同精通物理學和數學的化學家E.W.莫雷合作,改進實驗裝置,精度達到2.5×10-10。於1887年重複了1881年的實驗。結果仍未發現條紋有任何移動;使他們感到十分失望,而不願再繼續做下去。這便是物理學史上著名的邁克耳孫-莫雷實驗,是一個最重大的否定性實驗,它動搖了經典物理學的基礎。為了解釋這個實驗的否定結果,G.F.斐茲傑惹於1889年、H.A.洛倫茲於1892年先後提出了長度收縮假說,為A.愛因斯坦建立狹義相對論準備了思想基礎。
邁克耳孫首倡用光波波長作為長度基準,他在1893年提出用鎘的紅線(6438.4696Å)為標準波長,並以此核定了基準米尺,這個基準一直用到1960年。1920年他用自己設計的星體干涉儀測量了恆星參宿四的直徑為太陽的300倍,這是第一次測量恆星尺寸。

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