마하 젠더 간섭계 란 무엇입니까?

Mach-Zehnder 간섭계는 정밀한 광학 측정에 사용되는 장치입니다. 광선을 분할하고 둘 사이의 위상 편이를 측정하여 간섭을 시연 할 수 있습니다. 1 세기 전에이 장치는 저명한 물리학자인 Ludwig Zehnder와 Ludwig Mach에 의해 만들어졌습니다. 다목적 진단 도구 인 Mach-Zehnder 간섭계는 양자 물리학, 공기 역학 및 플라즈마 물리학의 예를 설명하는 데 사용됩니다. 공기 역학적 구조 주위로 공기가 흐르고 기체 매체의 온도 변화, 압력 및 밀도가 관찰 될 수 있습니다.

간섭계의 기본 구성 요소는 광원, 2 개의 빔 스플리터, 2 개의 미러 및 2 개의 검출기입니다. 빔 스플리터는 대부분 광선의 일부를 굴절시키고 나머지를 반사하는 반은 거울입니다. 광원, 전형적으로 레이저로부터의 광은 빔 스플리터로 떨어지며, 이는 광을 동일한 강도의 2 개의 빔으로 분할한다. 광선은 다른 방향으로 이동하여 두 거울을칩니다. 각 광선의 위상은 거울 표면과의 접촉에 의해 변경됩니다.

빔은 제 2 빔 스플리터에서 재결합되고, 검출기는 광로에서의 위상차의 연구를 돕는다. 대안적인 배열은 재결합 된 빔이 포지티브 렌즈를 통과하여, 빔이 단일 지점에서 초점을 맞추도록한다. 모든 반사 표면이 완전히 평행 한 방식으로 정렬되면 빔이 재결합 될 때 간섭 무늬가 생성되지 않습니다. 그러나 거울 표면의 각도가 조금이라도 다르면 재결합 된 빔이 간섭 무늬를 생성합니다. Mach-Zehnder 간섭계로 생성 된 간섭 무늬 패턴은 강도가 다양한 어둡고 밝은 선을 보여줍니다.

이 장치는 매우 민감하며 정확한 온도계 역할을 할 수 있습니다. 예를 들어, 물로 채워진 셀은 분할 빔 중 하나의 경로에 배치 될 수있는 반면, 공기로 채워진 다른 셀은 다른 경로에 배치 될 수 있습니다. 물과 같은 유체의 굴절률은 온도에 따라 달라지며, 세포의 물이 약간의 온도 변화를 경험하면 그 결과 프린지 패턴에 영향이 나타납니다. Mach-Zehnder 간섭계로 수온의 미세한 변화를 측정 할 수 있습니다.

Mach-Zehnder 간섭계를 사용하여 정확한 측정을 수행 할 때 광학 장치를 이해하는 것이 중요합니다. 빛이 표면에 떨어질 때 표면의 다른쪽에있는 물질이 더 높은 굴절률을 가지면 반사 된 빛이 정확히 반 파장만큼 이동합니다. 이 물질의 굴절률이 더 낮 으면, 반사 된 빔에서 위상 변화가 없다. 빛이 한 매체에서 다른 매체로 이동할 때 위상 변화는 없지만 굴절로 인해 빔의 방향이 바뀝니다.

Mach-Zehnder 간섭계를 사용하여 가스의 굴절률을 연구하고 물체의 평탄도를 확인할 수도 있습니다. 간섭계를 사용하여 플레이트 또는 표면의 광학 부정확도 측정 할 수 있습니다. 일부 과학자들은 변화를 관찰하기 위해 빛 판별 기술을 사용하여 흐름 시각화 응용 분야에서 간섭계를 사용합니다.