Interferómetro de Michelson
El interferómetro de Michelson és una configuració comuna per a l'interferometría òptica i va ser inventada per Albert Abraham Michelson. Este método utilisa una font de llum que en passar per un divisor de fes es dividix en dos. Cada u d'eixos fas de llum es reflectix cap al divisor de fes que després combina les seues amplitut utilisant el principi de superposició. El patró d'interferència resultant que no es dirigix cap a la font, generalment es dirigix a algun tipo de detector fotoeléctrico o cambra. Per a diferents aplicacions de l'interferómetro, els dos camins de llum poden tindre diferents llongituts o incorporar elements òptics o inclús materials baix prova.
L'interferómetro de Michelson es va fer conegut pel experiment de Michelson-Morley (1887)[1] en a on s'hauria detectat el moviment de la terra a través del éter, el mig en a on les ones de llum es propagaven, idea que en eixa época molts científics creïen. El nul resultat de l'experiment refutó l'existència de l'éter, lo que al final va conduir a la teoria de la relativitat especial i la revolució de la física a principis de el XX.
En 2015, una atra aplicació de l'interferómetro de Michelson, LIGO, va realisar la primera observació directa d'ones gravitacionals. Confirmant prediccions de la relativitat general.[2]
Configuració
[editar | editar còdic]En un principi, la llum és dividida per una superfície semiespejada (o divisor de fes) en dos fas. El primer és reflectit i es proyecta fins a l'espill (dalt), del com torna, travessa la superfície semiespejada i aplega al detector. El segon raig travessa el divisor de fes, es reflectix en l'espill (dreta) després és reflectit en el semiespejo cap a avall i aplega al detector.
L'espai entre el semiespejo i cada u dels espills es denomina braç de l'interferómetro. Usualment un d'estos braços permaneixerà inalterado durant un experiment, mentres que en l'atre es colocaran les mostres a estudiar.
Fins a l'observador apleguen dos fas, que posseïxen una diferència de fase depenent fonamentalment de la diferència de camí òptic entre abdós rajos. Esta diferència de camí òptic pot dependre de la posició dels espills o de la colocació de diferents materials en cada u dels braços de l'interferómetro. Esta diferència de camí farà que abdós ones puguen sumar-se constructivament o destructivament, depenent de si la diferència és un número entero de llongituts d'ona (0, 1, 2,...) o un número semientero (0,5; 1,5; 2,5; etc.) respectivament.[3]
En general s'ampren lents per a eixamplar el fes i que siga fàcilment detectable per un fotodiodo o proyectant l'image en una pantalla. D'esta forma l'observador veu una série d'anells, i en desplaçar un dels espills notarà que estos anells comencen a moure's. En esta forma es pot explicar la conservació de l'energia, ya que l'intensitat es distribuirà en regions obscures i regions lluminoses, sense alterar la cantitat total d'energia.
Aplicacions
[editar | editar còdic]Generalment quan es monta un interferometro de Michelson s'observa una figura d'interferència inicial, de la que no es pot determinar quin és la diferència de camí, perque si s'observa una suma constructiva només es pot inferir que la diferència és múltiple de la llongitut d'ona. Per açò l'interferómetro s'usa per a medir chicotets desplaçaments; una volta que es té una figura d'interferència inicial, en canviar la posició d'un dels espills es vorà que les franges d'interferència es mouen. Si prenem un punt de referència, per cada franja que ho travesse haurem mogut l'espill una distància equivalent a una llongitut d'ona (menor al micrómetro.)
Cap a fins de el XIX, este interferómetro s'utilisava en fonts lluminoses de descàrrega en gasos, en un filtre i una chicoteta rendija. En particular, per a l'experiment de Michelson i Morley, es va utilisar la llum provinent d'alguna estrela.[1]
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 Morley, Albert Abraham Michelson and Edward. On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether.
- ↑ «En primer descobriment directe de les ones gravitacionals». www.ligo.org. Consultat el 10 de juliol de 2020.
- ↑ (2007) Basics of Interferometry. ISBN 978-0-12-373589-8.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Interferómetro de Michelson» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.