Poprzednio przedstawiłem moja pracę eksperymentalną oraz innych ludzi na temat światła. Dzisiaj zajmę się dokładniejszym omówieniem pracy. Dokładnie chce zając się moim interferometrem, bo w innych wersjach jest zbyt wiele zmiennych, oraz nie posiadam szczegółowych danych z ich prac. Żeby nie zaciemniać, przejdę od razu do omówień. Zacznę od budowy interferometru. Poglądowy schemat konstrukcji widziany od góry:
Jak widać jest to dość klasyczne rozwiązanie. Dla celów badawczych wprowadziłem możliwość regulacji odległości luster 1 i 2 w funkcji odległości od rozdzielającej światło płytki szklanej. Dodatkowym elementem jest też lustro obrazowe. Wstawiłem je ze względów konstrukcyjnych. Prawdopodobnie nie pełni ono żadnej roli w eksperymencie. Kieruje tylko światło na ekran.
Droga światła jest tak jak budowa interferometru klasyczna. Z lasera światło pada na płytkę szklaną. Na niej rozdzielane jest na dwie osobne wiązki. Pierwsza pada na lustro 1 i po odbiciu wraca na szklana płytkę. Na niej odbija się w kierunku lustra obrazowego i pada na ekran. Drugi z rozdzielonych promieni biegnie do lustra 2 i po odbiciu wraca na płytkę szklaną. Po jej przejściu trafia na lustro obrazowe i kieruje sie na ekran.
Zmiana w budowie dotyczy osi obrotu. W klasycznym rozwiązaniu ta oś znajduje sie pod płytką szklana. Lustra więc obracają się wokół tej płytki. Ja to zmieniłem i oś obrotu pokrywa się z linią światła biegnącą od płytki szklanej do lustra 2. W czasie obrotu porusza się tylko lustro 1.
Teraz napiszę o wadach mechanicznych i próbach ich usunięcia. Lustra kupiłem do torów optycznych. Być może miały jakiś luz. Zbudowane one są z płytki metalowej i lustra. Za pomocą 3 śrub reguluje się ich ustawienie . Po ustawieniu prawidłowych wiązek światła tak by pojawiły sie prążki, klinowałem lustra za pomocą klinów kupionych w sklepie. Były to kliny plastikowe. Stosowałem po 4 kliny na lustro. Drugi problem to oś obrotu. na początku były to typowe zawiasy meblowe. Niestety w czasie obrotu powodowały zacięcia. Wymieniłem na toczone zawiasy. Poprawiło to sytuację. Jednak należało by je zmienić na piasty toczone w mosiądzu. Ostatnia wadą jaka mi się nasuwa, to brak kompensacji przy płytce szklanej. Powinny być dwie płytki pod identycznym kątem. Na obecnym etapie uznałem jednak że nie wprowadza to błędów pomiarowych. problemem było natomiast skalibrowanie interferometru. Zabierało to sporo czasu. Drugą wadą było to że pozwalało mi na obrót interferometru tylko o nieco większy kąt niż 90 stopni.
Cel doświadczenia:
Określiłem swój cel na badanie wpływu kierunku emisji światła na jego parametry.
Przebieg doświadczenia:
Po skalibrowaniu interferometru, obracany on był wokół ustalonej osi. Przypominam że tą osia jest linia światła zawarta pomiędzy płytką szklaną a lustrem 2. Jak juz pisałem w poprzedniej notce następowało przesunięcie prążków. Niestety nie byłem zadowolony z wyników. Zgodnie z moimi poglądami, prążki powinny być nieruchome. Postanowiłem więc zbadać dla czego tak się dzieje. Wykonałem więc modyfikacje:
a/ zmieniałem odległość lustra 1 w funkcji odległości od płytki szklanej i mierzyłem prędkość zmiany prążków w funkcji kąta obrotu.
b/ zmieniałem odległość lustra 2 w funkcji odległości od płytki szklanej i mierzyłem prędkość zmiany prążków w funkcji kąta obrotu.
Dla czego właśnie tego szukałem? Proszę, przypomnijcie sobie poprzednia notkę. Tam jest odpowiedź. Chodzi mi dokładnie o ten rysunek:
Jest to rysunek byłego mojego przyjaciela. Pokazuje on tor światła w polu grawitacyjnym. Jest to pewna krzywa, zależna od wartości przyspieszenia grawitacyjnego. Pewna sugestia na tym rysunku jest to że prędkość na odcinku PR jest większa niż na odcinku ST. Co nam jednak nie powiedziano , lub co ukryto na tym rysunku? Nie było to łatwe by zadać to pytanie. Zrobiono to finezyjnie. Założono że kierunek wektora prędkości nie ma znaczenia. Dla czego? Tego nie wiem.
Teraz co z tego wynika? Zasugerowano nam że na krzywej ST prędkość światła zawsze ma tą sama wartość. Inaczej mówiąc w punkcie przestrzeni w jakim istnieje potencjał pola grawitacyjnego , prędkość światła w każdym kierunku jest taka sama. Zależ ona tylko od wielkości potencjału grawitacyjnego. Przenieśmy to na mój interferometr. Tor światła w poziomie jest niemal na tej samej wysokości, możemy więc spodziewać się że na całej długości jego prędkość będzie mniej więcej stała. Oś pionowa jednak będzie przechodziła przez pewien gradient . W zależności odległości od centrum będzie się zmieniać. Tak jak na powyższym rysunku, na dole będzie wartość mniejsza, a u góry, w okolicach lustra większa. Tak więc Vc w poziomie musi być mniejsza niż Vc w pionie. Na ekranie powinny być prążki w pewnych pozycjach. Obracając interferometr wokół osi poziomej, zmniejszamy odległość lustra 1 od szybki rozdzielającej. Przy obrocie o 90 stopni, obydwa ramiona będą w identycznych warunkach.
Wnioskowanie jest chyba dość proste. Wykonując doświadczenie byłem zdumiony jak łatwo to przychodziło. Wiele siły poświęciłem na to by utrzymać prążki w bezruchu. Zresztą nie tylko ja, ale i ludzie jacy nakręcili filmy na linkach z poprzedniej notki. Pewnie wielu by pomyślało, że albo kiepska aparatura, albo sukces. Niestety nic z tych rzeczy. Sukcesy nie przychodzą łatwo.
Wspominałem już że według mnie prążki nie powinny się pojawić. Mój interferometr zbudowałem z sporymi zapasami na manewrowanie lustrami, czyli długością odcinków jakie przebywa światło. Regulując te wartości, uzyskiwałem szereg wyników. Najbardziej interesowało mnie to, by prążki utrzymać w pozycjach jak najbardziej nieruchomych. Wynikało to z mojej teorii o jakiej pisałem w poprzedniej notce. Uważam że pojawienie sie przesunięcia prążków wynika z niestabilności luster oraz płytki szklanej. Być może to moje chciejstwo, czarowanie się wynikami. Jednak mam spore podstawy by ufać w to, że przesunięcie jest spowodowane innym zjawiskiem niż to z rysunku.
Wiem że te opisy są męczące i trudno doczytać je do końca. Jednak sprawa jest ważna, a na dodatek skomplikowana. Łatwo rozbić się na rafach błędów, fałszywych interpretacji, własnych uprzedzeń i Bóg jeden wie czego.
Mamy za sobą jednak juz to co najgorsze. W kolejnej notce porozmawiamy o tym, jakie efekty dała zabawa z przesuwaniem luster. Dla mnie ten moment jest najciekawszy. Zacznie on dawać pewien obraz co właściwie dzieje się w moim doświadczeniu. Osobiście powiem ze było to dla mnie zaskakujące, choć spodziewałem sie tego wyniku.
Pozdrawiam czytelników
