Что такое интерферометр Майкельсона?

Интерферометр Майкельсона - это устройство, которое расщепляет луч света, отражает два луча от отдельных зеркал и объединяет их с разных путей. Внутри инструмента движущееся зеркало меняет путь одного луча. Когда два световых луча снова собираются вместе, они мешают друг другу; детектор включен для измерения изменений в интенсивности. Созданные шаблоны были использованы для изучения волновых свойств света, поэтому эти принципы могут быть применены к другим измерениям. Многие двухлучевые интерферометры основаны на интерферометре Майкельсона, который был изобретен Альбертом Абрахамом Майкельсоном в начале 1890-х годов.

Основная структура интерферометра Майкельсона состоит из двух зеркал, которые расположены перпендикулярно друг другу, и светоделителя, установленного под углом 45 ° к каждому зеркалу. Одно зеркало может повернуться в ту или иную сторону. Когда свет попадает в устройство, он попадает на светоделитель, который отражает часть света и пропускает другую часть. Каждый луч попадает в отдельное зеркало. При отражении назад изменения положения одного зеркала изменяют траекторию одного луча для изменения эффекта помех.

Затем интенсивность луча можно измерить, составив график зависимости интенсивности от разности пути на диаграмме, называемой интерферограммой. Эта ранняя форма интерферометра была использована при разработке приборов, которые могут измерять излучение в определенных диапазонах светового спектра. Спектроскопия с Фурье-преобразованием основана на интерферометре Майкельсона, который способен создавать изображение всех длин волн в образце света. Интерферометр также может принимать больше света, чем другие приборы, и он более чувствителен, особенно к инфракрасному излучению.

Интерферометр Майкельсона может использоваться для измерения длины волны конкретных веществ, таких как натрий или гелий. Его способность обнаруживать газы и различные другие элементы полезна для мониторинга содержания атмосферы. Устройство иногда используется астрономами, чтобы измерить размер и состав других планет и звезд за световые годы. Для использования в космосе интерферометры также могут определять влияние на жидкости жидкостей под действием конвекционных потоков для измерения силы тяжести.

Различные математические формулы используются для интерпретации результатов интерферометра Майкельсона. Углы, интенсивность луча и длины волны света должны быть поняты с численной точки зрения. Правильное обучение и опыт помогают понять, что означают измерения, и применить базовые принципы к работе устройства, в каком бы приложении оно ни использовалось.