No Image

Интерферометр Майкельсона

11 просмотров
04 декабря 2023

Интерферометр Майкельсона, оптический прибор, который делит луч света на две части, направляет их по перпендикулярным траекториям, а затем снова сводит вместе. Он был изобретен в 1881 году американским физиком А.А. Майкельсоном. Прибор состоит из полусеребристого зеркала, которое делит луч света на две равные части, одна из которых передается на неподвижное зеркало, а другая отражается на подвижное. Если разница между двумя путями равна целому числу длин световых волн, два пучка конструктивно интерферируют. Если разница в два раза меньше интегрального числа длин световых волн, два луча интерферируют деструктивно. Измеряя интерференцию двух лучей при перемещении зеркала, можно точно определить величину перемещения и, соответственно, разницу в длине двух путей.

Интерферометр Майкельсона был знаменит в эксперименте Майкельсона-Морли, в котором была предпринята попытка измерить скорость Земли относительно «эфира», который, как тогда считалось, составлял основной субстрат Вселенной и был средой, через которую двигался свет. Майкельсон рассудил, что если Земля движется через светопроводящий эфир, то скорость света, движущегося в том же направлении, должна быть равна скорости света плюс скорость Земли, в то время как скорость света, движущегося под прямым углом к траектории Земли, должна быть равна только скорости света. Никакой разницы между скоростью света на двух траекториях обнаружено не было. Этот нулевой результат серьезно дискредитировал эфирные теории и в конечном итоге привел к тому, что Альберт Эйнштейн в 1905 году предложил считать скорость света универсальной константой, что и легло в основу теории относительности.

Интерферометр Майкельсона также послужил основой для Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO), которая в 2015 году впервые напрямую обнаружила гравитационные волны. Каждая установка LIGO представляет собой подземный L-образный лазерный интерферометр с плечами длиной 4 км (2,5 мили). Каждое плечо интерферометра находится внутри эвакуированной трубы диаметром 1,3 метра (4 фута). Когда гравитационная волна проходит через интерферометр, она делает одно плечо интерферометра короче, а другое длиннее, и эти изменения расстояния проявляются в виде изменения интерференционных полос между двумя лучами. LIGO — чрезвычайно чувствительный прибор; он может обнаружить изменение расстояния на 10-17 см по длине плеча.

Интерферометр Майкельсона и его модификации используются в оптической промышленности для тестирования линз и призм, измерения коэффициента преломления и изучения мельчайших деталей поверхностей (микротопографии).

Комментировать
11 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев