Συμβολόμετρο

Συμβολόμετρο: μετράμε με ακρίβεια κλασμάτων ενός μήκους κύματος

Ένα συμβολόμετρο είναι ένα από τα πιο ακριβή όργανα μέτρησης που χρησιμοποιούνται στην επιστήμη και τη μηχανική. Μπορεί να μετρήσει αποστάσεις μέχρι κλάσματα μήκους κύματος φωτός και χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα πεδίων, συμπεριλαμβανομένης της αστρονομίας, της οπτικής, της φυσικής και της μετρολογίας.

Η κύρια αρχή λειτουργίας ενός συμβολόμετρου είναι η παρεμβολή των κυμάτων φωτός. Σε ένα συμβολόμετρο, τα κύματα φωτός που ταξιδεύουν μέσω διαφορετικών μονοπατιών μπορούν να διασταυρωθούν και να ενισχύσουν ή να ακυρώσουν αμοιβαία το ένα το άλλο, δημιουργώντας ένα μοτίβο παρεμβολής. Η μέτρηση της διαφοράς φάσης μεταξύ των παρεμβαλλόμενων κυμάτων επιτρέπει τον προσδιορισμό της απόστασης μεταξύ των πηγών φωτός με υψηλή ακρίβεια.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι συμβολομέτρων, συμπεριλαμβανομένων των Fabry-Perot, Michelson, Mach-Zehnder και Swann-Fermi. Κάθε ένα από αυτά έχει τα δικά του ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, αλλά η αρχή λειτουργίας τους είναι η ίδια.

Η χρήση συμβολομέτρων είναι πολύ ευρεία. Για παράδειγμα, ένα συμβολόμετρο Michelson μπορεί να μετρήσει την ταχύτητα των άστρων, καθώς και να προσδιορίσει τα μήκη κύματος του φωτός και τον δείκτη διάθλασης των υλικών. Τα συμβολόμετρα χρησιμοποιούνται επίσης για τη μέτρηση του μήκους και του πλάτους των αντικειμένων στη μικρο-και νανοτεχνολογία.

Ένα από τα πιο διάσημα παραδείγματα εφαρμογών συμβολόμετρου είναι το συμβολόμετρο λέιζερ για βαρυτικά κύματα (LIGO), το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων το 2015. Αυτό το συμβολόμετρο αποτελείται από δύο κάθετες δέσμες φωτός που ρέουν κατά μήκος 4 km σωλήνων και μπορεί να μετρήσει απίστευτα μικρές αλλαγές στο μήκος αυτών των σωλήνων που προκαλούνται από τη διέλευση βαρυτικών κυμάτων.

Έτσι, ένα συμβολόμετρο είναι μια μοναδική και ευέλικτη συσκευή που έχει βρει ευρεία εφαρμογή στην επιστήμη και την τεχνολογία. Σας επιτρέπει να μετράτε τις παραμικρές αλλαγές σε ποσότητες με υψηλή ακρίβεια και είναι απαραίτητο εργαλείο για πολλούς τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας.

Το συμβολόμετρο είναι μια συσκευή σχεδιασμένη για να μετράει τα μήκη των κυμάτων φωτός ή να μελετά τα χαρακτηριστικά των διεργασιών κυμάτων χρησιμοποιώντας το φαινόμενο της παρεμβολής, με βάση την υπέρθεση δύο ή περισσότερων συνεκτικών (δηλαδή που έχουν την ίδια φάση ταλάντωσης) μονοχρωματικών ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Υπάρχουν συμβολόμετρα που μετρούν το μήκος και τη γωνιακή μετατόπιση φάσης της ακτινοβολίας (για παράδειγμα, ένα συμβολόμετρο σχισμής) και συμβολογράμματα, τα οποία είναι ένας συνδυασμός πολλών συμβολογραμμάτων που λαμβάνονται σε διαφορετικές οπτικές τομές.