אינטרפרומטר מיכלסון (קונספט ואיך זה עובד)

אינטרפרומטר מיכלסון הוא מכשיר מדידה שיש לו תפקיד גדול בהתפתחות הפיזיקה המודרנית.

בשנת 1887 ערכו הפיזיקאים האמריקאים אלברט מיכלסון וא.ו. מורלי ניסוי גדול לבדיקת קיומו של אתר.

הניסוי שלהם בעצם משתמש באינטרפרומטר של מיכלסון שתוכנן במיוחד לביצוע ניסוי זה.

אינטרפרומטר ועקרונות של מיכלסון

אינטרפרומטר מיכלסון הוא סט ציוד המנצל את הסימפטומים של הפרעות אור. הפרעה לאור עצמה היא שילוב של שני גלי אור.

הפרעה קלה זו תייצר דפוס כהה ובהיר. אם לשני הגלים יש אותו שלב, תהיה הפרעה קונסטרוקטיבית (מחזקת הדדית) כך שלימים יתווצר דפוס בהיר, ואילו אם לשני הגלים לא יהיה אותו שלב, תהיה הפרעה קונסטרוקטיבית (היחלשות הדדית) כך שנוצר דפוס כהה.

איך עובד אינטרפרומטר מיכלסון

בניסוי זה, קרן אור מונוכרומטית (צבע אחד) מופרדת לשתי קורות אשר נוצרות על ידי מעבר של שני נתיבים שונים ואז שילובן מחדש.

בשל ההבדל באורך הנתיבים שעוברים שני הקבצים, ייווצר דפוס הפרעה.

התבונן בתמונה למטה

ראשית האור יירה דרך הלייזר, ואז על ידי משטח מפצל קרני האור הלייזר.

חלק ממנו משתקף ימינה והשאר מועבר כלפי מעלה. החלק מימין מוחזר על ידי המראה השטוחה, האור יוחזר על ידי המראה השטוחה 2 יוחזר גם בחזרה מפצל קרניים, ואז מתמזג עם האור מהמראה 1 לכיוון המסך, כך ששתי הקרניים יפריעו כפי שמצוין על ידי נוכחותם של דפוסי טבעת בהירים כהים (פרינג'י)

תַחשִׁיב

ניתן להשיג את מסך מדידת המרחק המדויק על ידי הזזת המראה על אינטרפרומטר מיכלסון וחישוב שולי ההפרעה הנעים או נעים, תוך התייחסות לנקודה מרכזית.

כך שיתקבל מרחק המשמרת הקשור לשינוי השוליים, המסתכם ב:

כאשר דלתא d הוא השינוי בנתיב האופטי, למבדה הוא ערך אורך הגל של מקור האור ו- N הוא השינוי במספר השוליים.

סיכום

המטרה הראשונית של ניסוי זה הייתה להוכיח את קיומו של אתר, ואילו בניסוי זה לא חל שינוי משמעותי בזווית הלייזר ובכיוון כאשר החוטים החלו להשתנות.

לרוע המזל ניסוי זה לא הצליח לצפות בתנועת כדור הארץ ביחס לאתר, שהוכיח שהוא אינו קיים.

קריאת הפניה:

• Krane, knneth S. Modern Physics. 1992. ג'ון ווילי ובנו, בע"מ
• Halliday, D. and Resnick, R. 1993. פיסיקה כרך 2. Erlangga Publisher. ג'קרטה
• פייב, 2006. אינטרפרומטר פברי-פרוט. מדריך פייב. סדרת פרסום פייב.
• Soedojo, P. 1992. עקרונות הפיזיקה כרך 4 פיזיקה מודרנית. הוצאת אוניברסיטת גדג'ה מדא: יוגיאקה
• קונספט אינטרפרומטר של מיכלסון - דיאה איו