Interferométer

Interferométer: hullámhossz töredékének pontosságával mérünk

Az interferométer az egyik legprecízebb mérőműszer, amelyet a tudományban és a mérnöki munkában használnak. A távolságot a fény hullámhosszának töredékéig képes mérni, és számos területen használják, beleértve a csillagászatot, az optikát, a fizikát és a metrológiát.

Az interferométer fő működési elve a fényhullámok interferenciája. Az interferométerben a különböző utakon áthaladó fényhullámok keresztezhetik egymást, és kölcsönösen erősíthetik vagy kiolthatják egymást, interferenciamintát hozva létre. A zavaró hullámok közötti fáziskülönbség mérése lehetővé teszi a fényforrások közötti távolság nagy pontosságú meghatározását.

Többféle interferométer létezik, köztük a Fabry-Perot, a Michelson, a Mach-Zehnder és a Swann-Fermi. Mindegyiknek megvannak a maga sajátosságai, de működési elve ugyanaz.

Az interferométerek alkalmazása nagyon széles. Például egy Michelson-interferométer képes mérni a csillagok sebességét, valamint meghatározni a fény hullámhosszát és az anyagok törésmutatóját. Interferométereket is használnak tárgyak hosszának és szélességének mérésére a mikro- és nanotechnológiában.

Az interferométeres alkalmazások egyik leghíresebb példája a Laser Interferometer for Gravitational Waves (LIGO), amelyet 2015-ben használtak gravitációs hullámok kimutatására. Ez az interferométer két egymásra merőleges fénysugárból áll, amelyek 4 km-es cső mentén áramlanak, és hihetetlenül kis hosszváltozásokat képes mérni e csövek hosszában, amelyeket a gravitációs hullámok áthaladása okoz.

Így az interferométer egy egyedülálló és sokoldalú eszköz, amely széles körben alkalmazható a tudomány és a technológia területén. Lehetővé teszi a legkisebb mennyiségi változások nagy pontosságú mérését, és a tudomány és a technológia számos területén nélkülözhetetlen eszköz.

Az interferométer két vagy több koherens (azaz azonos rezgésfázisú) monokromatikus elektromágneses hullám szuperpozícióján alapuló, a fényhullámok hosszának mérésére vagy a hullámfolyamatok jellemzőinek vizsgálatára tervezett berendezés az interferencia jelensége segítségével. Léteznek interferométerek, amelyek a sugárzás hosszát és fáziseltolódását mérik (például egy résinterferométer), valamint interferogramok, amelyek számos, különböző optikai metszetekben kapott interferogram kombinációja.