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Michelson Interferometer
28.11.2021
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MICHELSON INTERFEROMETER Aufbau mit Weg der Wellen: Spiegel Sender Strahlteiler. Schirm beweglicher ・Spiegel Ad Ad Verschiebung des beweglichen Spiegels Interferenzbild am Schirm (roter Laser) In einem Michelson-Interferometer teilt man einen vom Laser ausgesandten Wellenzug mit Hilfe eines Strahlteilers (50% werden nach oben reflektiert und 50% gehen gerade durch) auf und schickt diese dann mit Hilfe von Spiegeln auf zwei verschiedenen Wegen auf. einen Schirm. Auf dem Schirm interferieren die beiden Wellenzüge. Bei der Reflektion am Strahlteiler oder an den Spiegeln erfährt der reflektierte Wellenzug einen Phasensprung um 180° = π Folgende Interferenzsituationen kann man am Schirm beobachten: Wenn der Wegunterschied der beiden Wellenzüge ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge ist, dann erkennt man auf dem Schirm ein Maximum, der Schirm ist am Interferenzort hell. Ist der Wegunterschied der beiden Wellenzüge ein ungeradzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge, dann sieht man ein Minimum auf dem. Schirm, der Schirm ist am Interferenzort dunkel. Den Wegunterschied zwischen den beiden Wellenzügen kann man mit Hilfe des beweglichen Spiegels einstellen.. Bei einer Verschiebung des beweglichen Spiegels um die Strecke Ad wird der vom Wellenzug zurückgelegte Weg um 2.Ad länger, da man den Weg zum verschobenen Spiegel hin und wieder zurück berücksichtigen muss.. Wenn die Verschiebung Ad ein Vielfaches der halben Wellenlänge ist, dann ist der Wegunterschied der beiden Wellenzüge ein Vielfaches der Wellenlänge und man beobachtet auf dem Schirm ein Maximum. Wenn die...
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Alternativer Bildtext:
Verschiebung Ad ein ungerades Vielfaches einer viertel Wellenlänge ist, dann ist der Wegunterschied ein ungeradzahliges Vielfaches einer halben Wellenlänge und man beobachtet auf dem Schirm ein Minimum. Wenn man den beweglichen Spiegel so verschiebt, dass man auf dem Schirm ein Maximum beobachtet, legt man den Gangunterschied As = O fest. Wenn man den Spiegel weiter verschiebt und dann wieder ein Maximum beobachtet, ist der Gangunterschied As = A. Wenn man den Spiegel so weit verschiebt, dass man weiteren Maxima beobachtet, gilt für den Gangunterschied As = n.^ Damit sich der Gangunterschied As um λ ändert, wird der bewegliche Spiegel um 1/2 verschoben, denn das Licht bewegt sich zum beweglichen Spiegel hin und wieder zurück. Wenn man den Spiegel so weit verschiebt, dass man weitere Maxima beobachtet, wurde der Spiegel um Ad = n. N/2 verschoben. Das gleiche gilt auch, wenn man die Beobachtung bei einem Minimum beginnt. Messung kleinster Längen mit dem Michelson-Interferometer Man befestigt einen beweglichen Spiegel an der Strecke, die gemessen werden soll und lässt Laserlicht der Wellenlänge durch eine Michelson-Interferometer-Anordnung laufen. Am Schirm oder Detektor zählt man die Anzahl n der beobachteten Maxima auftreten und kann mit Hilfe der Formel Ad=n· N/2 die Verschiebung des Spiegels berechnen. So ergibt sich dann die zu berechnende Länge.