Hva er Michelson interferometer?

Et Michelson -interferometer er en enhet som deler en lysstråle, spretter de to bjelkene av separate speil og rekombinerer dem fra forskjellige stier. Inne i instrumentet endrer et bevegelig speil banen til en bjelke. Når de to lysstrålene kommer sammen igjen, forstyrrer de hverandre; En detektor er inkludert for å måle endringene i intensitet. Mønstrene som er opprettet har blitt brukt til å studere de bølge-lignende egenskapene til lys, slik at disse prinsippene kan brukes på andre målinger. Mange to-bjelke interferometre er basert på Michelson-interferometeret, som ble oppfunnet av Albert Abraham Michelson på begynnelsen av 1890-tallet.

Den grunnleggende strukturen til Michelson-interferometeret består av to speil som sitter vinkelrett på hverandre, og en bjelkeplitter montert på en 45 ° en bylle i hvert speil. Ett speil kan vende seg til den ene eller det andre siden. Når lys kommer inn i enheten, treffer det en bjelkeplitter som gjenspeiler en del av lyset og overfører en annen del. Hver bjelke treffer enseparat speil. Når de reflekteres tilbake, endrer endringene i plasseringen av ett speil banen til en stråle for å endre forstyrrelseseffekten.

Beam -intensitet kan deretter måles ved å tegne intensiteten kontra baneforskjellen, på et diagram kalt et interferogram. Denne tidlige formen for interferometer har blitt brukt i utviklingen av instrumenter som kan måle stråling i spesifikke områder i lysspekteret. Fourier transform spektroskopi er basert på Michelson -interferometeret, som er i stand til å lage et bilde av alle bølgelengdene i lysprøven. Interferometeret kan også akseptere mer lys enn andre instrumenter og er mer følsomt, spesielt for infrarødt lys.

Et Michelson -interferometer kan brukes til å måle bølgelengden til spesifikke stoffer, for eksempel natrium eller helium. Evnen til å oppdage gasser og forskjellige andre elementer er nyttig for å overvåke innholdet iatmosfæren. Enheten brukes noen ganger av astronomer for å måle størrelsen og sammensetningen av andre planeter og stjerner lysår unna. For bruk i rommet kan interferometre også oppdage hvordan væsker påvirkes av konveksjonsstrømmer, for å måle tyngdekraften.

Ulike matematiske formler brukes til å tolke resultatene fra et Michelson -interferometer. Vinkler, stråleintensitet og lysbølgelengder må forstås fra et numerisk perspektiv. Riktig utdanning og erfaring hjelper til med å forstå hva målingene betyr og å anvende grunnleggende prinsipper på enhetens drift, i hvilken anvendelse den blir brukt i.