O que é o interferômetro Michelson?

Um interferômetro Michelson é um dispositivo que divide um feixe de luz, projeta os dois feixes de espelhos separados e os recombina de diferentes caminhos. Dentro do instrumento, um espelho em movimento altera o caminho de um feixe. Quando os dois raios de luz se juntam novamente, eles interferem um no outro; um detector é incluído para medir as mudanças de intensidade. Os padrões criados foram usados ​​para estudar as propriedades ondulatórias da luz, para que esses princípios possam ser aplicados a outras medições. Muitos interferômetros de dois feixes são baseados no interferômetro Michelson, que foi inventado por Albert Abraham Michelson no início da década de 1890.

A estrutura básica do interferômetro Michelson consiste em dois espelhos perpendiculares um ao outro e um separador de vigas montado em um ângulo de 45 ° para cada espelho. Um espelho pode virar para um lado ou outro. Quando a luz entra no dispositivo, ela atinge um divisor de feixe que reflete parte da luz e transmite outra parte. Cada feixe atinge um espelho separado. Quando refletidas de volta, as mudanças na posição de um espelho alteram o caminho de um feixe para alterar o efeito de interferência.

A intensidade do feixe pode ser medida por meio do gráfico da intensidade versus a diferença de caminho, em um gráfico chamado interferograma. Essa forma inicial de interferômetro tem sido usada no desenvolvimento de instrumentos que podem medir radiação em faixas específicas no espectro da luz. A espectroscopia de transformada de Fourier é baseada no interferômetro Michelson, que é capaz de criar uma imagem de todos os comprimentos de onda na amostra de luz. O interferômetro também pode aceitar mais luz que outros instrumentos e é mais sensível, principalmente à luz infravermelha.

Um interferômetro Michelson pode ser usado para medir o comprimento de onda de substâncias específicas, como sódio ou hélio. Sua capacidade de detectar gases e vários outros elementos é útil no monitoramento do conteúdo da atmosfera. O dispositivo é usado algumas vezes por astrônomos para medir o tamanho e a composição de outros planetas e estrelas a anos-luz de distância. Para uso no espaço, os interferômetros também podem detectar como os fluidos são afetados pelas correntes de convecção, a fim de medir a força da gravidade.

Várias fórmulas matemáticas são usadas para interpretar os resultados de um interferômetro de Michelson. Ângulos, intensidade do feixe e comprimentos de onda da luz precisam ser entendidos de uma perspectiva numérica. A educação e a experiência adequadas ajudam a entender o que significam as medições e a aplicar os princípios básicos à operação do dispositivo, em qualquer aplicação em que esteja sendo usado.

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