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Michelson-interferometer

Ein Michelson-Interferometer zur Verwendung an a optischer Tisch

Das Michelson-Interferometer ist einer der bekanntesten Interferometer und wurde konzipiert von Albert Abraham Michelson. Ein Lichtstrahl wird in zwei Strahlen aufgeteilt, die einen anderen Weg durchlaufen, bevor sie zusammenkommen und stören. Auf diese Weise können minimale Unterschiede in den Straßenlängen gemessen werden.

Operation

Schema des Interferometers mit Lichtquelle, halbdurchlässigem Spiegel, zwei Reflektoren und Schirm oder Detektor

Eine Lichtquelle, heute beispielsweise ein Laser, erzeugt einen parallelen Lichtstrahl
Dieser betrifft a Strahlteiler (Strahlteiler, ein halbdurchlässiger Spiegel)
Dadurch wird der Strahl in einen kontinuierlichen Strahl und einen um 90° reflektierten Strahl geteilt.
Das Abblendlicht wird von einem Spiegel reflektiert.
Der andere Strahl prallt von einem anderen Spiegel ab.
Die reflektierten Strahlen rekombinieren durch den Strahlteiler und
einen Bildschirm erreichen oder Detektor.

Anwendung

Michelson-Morley-Experiment, das historische Experiment, das zeigt, dass die Boden bewegte sich nicht relativ zum Lichtlager Äther. Dieses Experiment wurde in 1887 im Cleveland ausgeführt von Albert Abraham Michelson und Edward Morley und ist wichtig für die spezielle Relativitätstheorie.
viele Setups mit Laser für Präzisionsmessungen
stimmbar schmal Bandpassfilter (abstimmbarer schmaler Bandpassfilter)
Fourier-Spektroskopie (FTIR).
Erkennung von Planeten (Exoplaneten) zu nahen Sternen.

Verzögerungsleitungsinterferometer, nämlich a optischer DPSK-Demodulator Das Phasenmodulation Umsatz in Amplitudenmodulation im DWDM Vernetzung.

Für viele Anwendungen ist die Mach-Zehnder-Interferometer besser geeignet, was eine minimale Intensität am Detektor für gleiche Weglängen der beiden Lichtstrahlen ergibt, da die Phasenverschiebung für interne Reflexionen null ist.

Nichtlineares Michelson-Interferometer

Das nichtlineares Michelson-Interferometer oder Schrittphasen-Michelson-Interferometer ist ein umfangreiches Michelson-Interferometer, bei dem der Spiegel in einem Ast durch a . ersetzt wurde Gires-Tournois-Interferometer oder Gires Tournois etalontal. Das Strahlungsfeld des Gires-Tournois-Etalons interferiert mit den vom Normalspiegel reflektierten ebenen Wellen. Denn die Änderung der Phase abhängig von der Wellenlänge und Schritt für Schritt gibt es spezielle Anwendungen in z.B. Glasfaseroptik und Telekommunikation.

Beide Spiegel in einem Michelson-Interferometer können durch Gires-Tournois-Etalons ersetzt werden (Fabry-Pérot-Interferometer).

Quellen

Born, M. & Wolf, E.: Prinzipien der Optik, Pergamon Press, Oxford, 1987
Hecht, E. & Zajac, A.: Optik, Addison-Wesley, Lesen, 1974
Kronig, A. (Hrsg.): Lehrbuch der Physik, Scheltema & Holkema, Amsterdam, 1962
Biezeveld, H. und Mathot, L.: Scoop Physik für Senioren 5/6 vwo, Wolters-Noordhoff Groningen, 1997 fünfte Auflage