阿爾伯特·亞伯拉罕·麥可遜（Albert Abraham Michelson，1852年12月19日-1931年5月9日），美國物理學家。麥可遜主要從事光學和光譜學方面的研究，他以畢生精力從事光速的精密測量，在他的有生之年，一直是光速測定的國際中心人物。他發明了一種用以測定微小長度、折射率和光波波長的干涉儀（麥可遜干涉儀），在研究光譜線方面起著重要的作用。因發明精密光學儀器和藉助這些儀器在光譜學和度量學的研究工作中所做出的貢獻，被授予了1907年度諾貝爾物理學獎。
麥可遜是美國芝加哥大學物理系的第一任系主任，並長期擔任物理學教授（1892年-1929年）。1900年，麥可遜當選美國物理學會（APS）主席。
基本介紹
人物經歷,人物年表,人物成就,以太漂移實驗,改進儀器,測定光速,測定基準長度,干涉儀,階梯光柵,光學儀器,
人物經歷
麥可遜(Albert Abraban Michelsom,1852-1931年)，波蘭裔美國藉物理學家，1852年12月19日出生於普魯士斯特雷諾（現屬波蘭），後於4歲時隨父母移居美國，1873年畢業於美國海軍學院，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、巴黎等地受教於亥姆霍茲等名家。1882年回國，受聘為克利夫蘭的凱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，於1892年任新建的芝加哥大學第一任物理系主任，直至1929年退休。除此之外，他還是：美國科學促進協會主席,1923年至1927年的美國科學院院長；還被選為法國科學院院士和倫敦皇家學會會員，1931年5月9日在帕薩迪納逝世。
簽名
麥可遜出生在波蘭的小鎮史翠諾（Strzelno），（當時是普魯士帝國的波茲南省的史翠諾），一個猶太商人的兒子。在他還只有兩歲時全家移民美國，跟隨著作為商人的父親，他的成長大致上經歷了加利福尼亞的礦業小鎮Murphy、內華達州的維吉尼亞城。
阿爾伯特·亞伯拉罕·麥可遜
麥可遜主要從事光學和光譜學方面的研究，他以畢生精力從事光速的精密測量，在他的有生之年，一直是光速測定的國際中心人物。他發明了一種用以測定微小長度、折射率和光波波長的干涉儀（麥可遜干涉儀），在研究光譜線方面起著重要的作用。1887年他與美國物理學家E.W.莫雷合作，進行了著名的麥可遜-莫雷實驗，這是一個最重大的否定性實驗，它動搖了經典物理學的基礎。他研製出高解析度的光譜學儀器，經改進的衍射光柵和測距儀。麥可遜首倡用光波波長作為長度基準，提出在天文學中利用干涉效應的可能性，並且用自己設計的星體干涉儀測量了恆星參宿四的直徑。
阿爾伯特·亞伯拉罕·麥可遜
他創造的麥可遜干涉儀對光學和近代物理學是一巨大的貢獻。它不但可用來測定微小長度、折射率和光波波長等，也是現代光學儀器如付立葉光譜議等儀器的重要組成部分。1926年用多面旋鏡法比較精密地測定了光的速度。
由於創製了精密的光學儀器和利用這些儀器所完成的光譜學和基本度量學研究，麥可遜於1907年獲諾貝爾物理學獎金。
人物年表
麥可遜於1852年12月19日出生於普魯士斯特雷諾（現屬波蘭）。
1869年被選拔到美國安納波利斯海軍學院學習。畢業後曾任該校物理和化學講師。
1889年成為麻省伍斯特的克拉克大學的物理學教授，在這裡著手進行計量學的一項宏偉計畫。
1907年，邁克耳孫因為“發明光學干涉儀並使用其進行光譜學和基本度量學研究”（for his optical precision instruments and the spectroscopic and metrological investigations carried out with their aid）而成為美國第一個諾貝爾物理學獎獲得者。同年，他獲得了科普利獎章（Copley Medal）。
1910～1911年擔任美國科學促進會主席。
1923～1927年擔任美國科學院院長。
人物成就
以太漂移實驗
麥可遜的名字是和麥可遜干涉儀及麥可遜－莫雷實驗聯繫在一起的，實際上這也是麥可遜一生中最重要的貢獻。在麥可遜的時代，人們認為光和一切電磁波必須藉助絕對靜止的“以太”進行傳播，而“以太”是否存在以及是否具有靜止的特性，在當時還是一個謎。有人試圖測量地球對靜止“以太”的運動所引起的“以太風”，來證明以太的存在和具有靜止的特性，但由於儀器精度所限，遇到了困難。麥克斯韋曾於1879年寫信給美國航海年曆局的D.P.托德，建議用羅默的天文學方法研究這一問題。麥可遜知道這一情況後，決心設計出一種靈敏度提高到億分之一的方法，測出與有關的效應。
麥可孫莫雷實驗
1881年他在柏林大學亥姆霍茲實驗室工作，為此他發明了高精度的麥可遜干涉儀，進行了著名的以太漂移實驗。他認為若地球繞太陽公轉相對於以太運動時，其平行於地球運動方向和垂直地球運動方向上，光通過相等距離所需時間不同，因此在儀器轉動90°時，前後兩次所產生的干涉必有0.04條條紋移動。麥可遜用最初建造的干涉儀進行實驗，這台儀器的光學部分用蠟封在平台上，調節很不方便，測量一個數據往往要好幾小時。實驗得出了否定結果。
改進儀器
測定光速
1879年開始光速的測定工作。他是繼菲佐、傅科、科紐之後，第四個在地面測定光速的。他得到了岳父的贈款和政府的資助，使他能夠有條件改進實驗裝置。他用正八角鋼質稜鏡代替傅科實驗中的旋轉鏡，由此使光路延長600米。返回光的位移達133毫米，提高了精度，改進了傅科的方法。他多次並持續進行光速的測定工作，其中最精確的測定值是在1924～1926年，在南加利福尼亞山間22英里長的光路上進行的，其值為（299796±4）km/s。麥可遜從不滿足已達到的精度，總是不斷改進，反覆實驗，孜孜不倦，精益求精，整整花了半個世紀的時間，最後在一次精心設計的光速測定過程中，不幸因中風而去世，後來由他的同事發表了這次測量結果。他確實是用畢生的精力獻身於光速的測定工作。麥可遜在基本度量方面也作出了貢獻。
麥可遜干涉儀
測定基準長度
1893年，他用自己設計的干涉儀測定了紅鎘線的波長，實驗說明當溫度為15℃氣壓在760毫米汞柱產生的壓強時，紅鎘線在乾燥空氣中的波長為6438.4696埃，於是，他提出用此波長為標準長度，來核准基準米尺，用這一方法訂出的基準長度經久不變。因此它被世界所公認，一直沿用到1960年。
干涉儀
1920年麥可遜和天文學家F.G.皮斯合作，把一台20英尺的干涉儀放在100英寸反射望遠鏡後面，構成了恆星干涉儀，用它測量了恆星參宿四（即獵戶座一等變光星）的直徑，它的直徑相當大，線直徑為2.50×108英里，約為太陽直徑的300倍。此方法後被用來測定其他恆星的直徑。麥可遜的第一個重要貢獻是發明了麥可遜干涉儀，並用它完成了著名的麥可遜-莫雷實驗。按照經典物理學理論，光乃至一切電磁波必須藉助靜止的以太來傳播。地球的公轉產生相對於以太的運動，因而在地球上兩個垂直的方向上，光通過同一距離的時間應當不同，這一差異在麥可遜干涉儀上應產生0.04個干涉條紋移動。1881年，邁克耳孫在實驗中未觀察到這種條紋移動。1887年，麥可遜和著名化學家莫雷合作，改進了實驗裝置，使精度達到2.5´10-10，但仍未發現條紋有任何移動。這次實驗的結果暴露了以太理論的缺陷，動搖了經典物理學的基礎，為狹義相對論的建立鋪平了道路。麥可遜是第一個倡導用光波的波長作為長度基準的科學家。1892年麥可遜利用特製的干涉儀，以法國的米原器為標準，在溫度15攝氏度、壓力760毫米汞柱的條件下，測定了鎘紅線波長是6438.4696埃，於是，1米等於1553164倍鎘紅線波長。這是人類首次獲得了一種永遠不變且毀壞不了的長度基準。在光譜學方面，麥可遜發現了氫光譜的精細結構以及水銀和鉈光譜的超精細結構，這一發現在現代原子理論中起了重大作用。麥可遜還運用自己發明的“可見度曲線法”對譜線形狀與壓力的關係、譜線展寬與分子自身運動的關係作了詳細研究，其成果對現代分子物理學、原子光譜和雷射光譜學等新興學科都發生了重大影響。
阿爾伯特·亞伯拉罕·麥可遜
阿爾伯特·亞伯拉罕·麥可遜
階梯光柵
光學儀器
麥可遜干涉儀是1883年美國物理學家麥可遜和莫雷合作，為研究“以太”漂移而設計製造出來的精密光學儀器。它是利用分振幅法產生雙光束以實現干涉。通過調整該干涉儀，可以產生等厚干涉條紋，也可以產生等傾干涉條紋。主要用於長度和折射率的測量，若觀察到干涉條紋移動一條，便是M2的動臂移動量為λ/2，等效於M1與M2之間的空氣膜厚度改變λ/2。在近代物理和近代計量技術中，如在光譜線精細結構的研究和用光波標定標準米尺等實驗中都有著重要的套用。利用該儀器的原理，研製出多種專用干涉儀。干涉條紋是等光程差點的軌跡，因此，要分析某種干涉產生的圖樣，必求出相干光的光程差位置分布的函式。若干涉條紋發生移動，一定是場點對應的光程差發生了變化，引起光程差變化的原因，可能是光線長度L發生變化，或是光路中某段介質的折射率n發生了變化，或是薄膜的厚度e發生了變化。
麥可遜干涉
