Hvad er Michelson-interferometer?
Et Michelson-interferometer er en enhed, der opdeler en lysstråle, spretter de to bjælker fra separate spejle og rekombinerer dem fra forskellige stier. Inde i instrumentet ændrer et bevægeligt spejl banen til en stråle. Når de to lysstråler mødes igen, forstyrrer de hinanden; en detektor er inkluderet for at måle ændringerne i intensitet. De oprettede mønstre er blevet brugt til at studere de bølgelignende egenskaber ved lys, så disse principper kan anvendes til andre målinger. Mange to-bjælke interferometre er baseret på Michelson interferometer, som blev opfundet af Albert Abraham Michelson i de tidlige 1890'ere.
Den grundlæggende struktur af Michelson-interferometeret består af to spejle, der sidder vinkelret på hinanden og en strålesplitter monteret i en 45 ° vinkel på hvert spejl. Et spejl kan dreje til den ene eller den anden side. Når lys kommer ind i enheden, rammer det en strålesplitter, der reflekterer en del af lyset og transmitterer en anden del. Hver stråle rammer et separat spejl. Når de reflekteres tilbage, ændrer ændringerne i et spejls position banen til en stråle for at ændre interferenseffekten.
Stråleintensitet kan derefter måles ved at tegne grafen over intensiteten mod sti-forskellen på et diagram kaldet et interferogram. Denne tidlige form for interferometer er blevet brugt til udvikling af instrumenter, der kan måle stråling i specifikke områder i lysspektret. Fourier Transform Spectroscopy er baseret på Michelson interferometer, som er i stand til at skabe et billede af alle bølgelængder i lysprøven. Interferometeret kan også acceptere mere lys end andre instrumenter og er mere følsomt, især for infrarødt lys.
Et Michelson-interferometer kan bruges til at måle bølgelængden af specifikke stoffer, såsom natrium eller helium. Dens evne til at detektere gasser og forskellige andre elementer er nyttig til overvågning af atmosfærens indhold. Enheden bruges undertiden af astronomer til at måle størrelsen og sammensætningen af andre planeter og stjerner lysår væk. For brug i rummet kan interferometre også registrere, hvordan væsker påvirkes af konvektionsstrømme for at måle tyngdekraften.
Forskellige matematiske formler bruges til at fortolke resultaterne af et Michelson-interferometer. Vinkler, stråleintensitet og lysbølgelængder skal forstås fra et numerisk perspektiv. Korrekt uddannelse og erfaring hjælper med at forstå, hvad målingerne betyder, og til at anvende grundlæggende principper på enhedens drift, uanset hvilken applikation det bruges i.