інтерферометр Майкельсона

Розгляньте принцип дії інтерферометра Майкельсона. Дізнайтеся, як виглядає інтерференційна картина в інтерферометрі Майкельсона, схема і застосування.

Інтерферометр Майкельсона – найбільш поширена конфігурація в сфері оптичної інтерферометрії.

завдання навчання

  • Розібратися в принципі функціонування інтерферометра Майкельсона.

Основні пункти

  • У интерферометрии використовують накладені хвилі, щоб добути про них інформацію.
  • Конкретний привід розбиває промінь світла на два шляхи, відскакуючи назад і рекомбініруя їх для формування інтерференційної картинки.
  • Найбільш відоме застосування – експеримент Майкельсона-Морлі, де нульовий результат став натхненням на спеціальну теорію відносності.

терміни

  • Спеціальна теорія відносності: швидкість світла залишається стабільною в усіх системах відліку.
  • Накладений – розташовується над чимось іншим.
  • Інтерференція – створений суперпозицией ефект, через спотворення під дією атмосферного чи іншого впливу.

інтерферометрія

Якщо говорити просто, то интерферометрия – використання перешкод в накладених хвилях, щоб виміряти їх характеристики. Метод интерферометрии застосовується в багатьох наукових галузях, наприклад, астрономії, інженерії, фізики, волоконної оптики і океанографії.

У промисловому плані з її допомогою вимірюють невеликі приміщення, показник заломлення і нерівності на поверхнях. При об’єднанні двох хвиль з єдиною частотою, результуючий візерунок грунтується на відміну їх фаз. Конструктивні перешкоди формуються, якщо хвилі відповідають за фазою, а деструктивні – не сходяться. Цей принцип використовують в интерферометрии, щоб отримати відомості про вихідний стан хвиль.

інтерферометр Майкельсона

Інтерферометр Майкельсона – найпоширеніший у використанні интерферометр, створений А. А. Майкельсона. Принцип дії полягає в поділі світлового променя на два шляхи. Після цього він рекомбинирует їх і формує интерференционную картинку. Щоб створити смуги на детекторі, шляхи повинні володіти різною довжиною і складом.

Кольорові і монохроматические смуги: (а) – білі смуги, де два пучка відрізняються за кількістю фазових інверсій; (b) – білі смуги, де два пучка характеризуються єдиним числом фазових інверсій; (С) – шаблон смуг з монохроматичним світлом

На нижньому малюнку видно, як працює прилад. M1 і M2 – два сильно полірованих дзеркала, S – світловий джерело, M – дзеркало з половиною срібла, яке функціонує як роздільник променів, а C – точка на M, частково відображає. Коли промінь S потрапляє в точку на M, то розділяється на два пучки. Один промінь відбивається в сторону A, а другий передається через поверхню M в точку B. A і B – точки на сильно полірованих дзеркалах M1 і M2. Коли промені потрапляють в ці точки, то відбиваються назад в точку C, де рекомбинируют для створення інтерференційної картини. У точці E вона потрапляє в огляд спостерігачеві.

Діаграма інтерферометра Майкельсона демонструє маршрут проходження світлових хвиль

застосування

Інтерферометр Майкельсона застосовують для пошуку гравітаційних хвиль. Він також зіграв головну роль в дослідженні верхнього атмосферного шару, визначенні температур і вітрів через вимір допплеровской ширини і зрушень в спектрах свічення і сяйва.

Але все ж багатьом запам’яталося найбільш відоме застосування – експеримент Майкельсона-Морлі. Це була невдала спроба демонстрації впливу гіпотетичного ефірного вітру на швидкість звичайного вітру. Це надихнуло на створення спеціальної теорії відносності.

Ссылка на основную публикацию