¿Qué es el interferómetro de Michelson?
Un interferómetro de Michelson es un dispositivo que divide un haz de luz, hace rebotar los dos haces en espejos separados y los recombina desde diferentes caminos. Dentro del instrumento, un espejo móvil cambia la trayectoria de un haz. Cuando los dos haces de luz se juntan nuevamente, interfieren entre sí; Se incluye un detector para medir los cambios de intensidad. Los patrones creados se han utilizado para estudiar las propiedades ondulantes de la luz, por lo que estos principios se pueden aplicar a otras mediciones. Muchos interferómetros de dos haces se basan en el interferómetro de Michelson, que fue inventado por Albert Abraham Michelson a principios de la década de 1890.
La estructura básica del interferómetro Michelson consiste en dos espejos que se colocan perpendiculares entre sí y un divisor de haz montado en un ángulo de 45 ° con cada espejo. Un espejo puede girar hacia un lado u otro. Cuando la luz entra en el dispositivo, golpea un divisor de haz que refleja parte de la luz y transmite otra parte. Cada haz golpea un espejo separado. Cuando se refleja, los cambios en la posición de un espejo alteran la trayectoria de un haz para cambiar el efecto de interferencia.
La intensidad del haz se puede medir graficando la intensidad versus la diferencia de trayectoria, en una tabla llamada interferograma. Esta forma temprana de interferómetro se ha utilizado en el desarrollo de instrumentos que pueden medir la radiación a rangos específicos en el espectro de luz. La espectroscopía de transformación de Fourier se basa en el interferómetro de Michelson, que puede crear una imagen de todas las longitudes de onda en la muestra de luz. El interferómetro también puede aceptar más luz que otros instrumentos y es más sensible, especialmente a la luz infrarroja.
Se puede usar un interferómetro Michelson para medir la longitud de onda de sustancias específicas, como sodio o helio. Su capacidad para detectar gases y varios otros elementos es útil para monitorear el contenido de la atmósfera. Los astrónomos a veces usan el dispositivo para medir el tamaño y la composición de otros planetas y estrellas a años luz de distancia. Para su uso en el espacio, los interferómetros también pueden detectar cómo los fluidos se ven afectados por las corrientes de convección, para medir la fuerza de la gravedad.
Se utilizan varias fórmulas matemáticas para interpretar los resultados de un interferómetro de Michelson. Los ángulos, la intensidad del haz y las longitudes de onda de la luz deben entenderse desde una perspectiva numérica. La educación y la experiencia adecuadas ayudan a comprender qué significan las mediciones y a aplicar principios básicos al funcionamiento del dispositivo, en cualquier aplicación en la que se esté utilizando.