Fächer

Fächer

Mehr

Easy Guide to Michelson Interferometer: Aufbau, Formel, and Applications

Öffnen

Easy Guide to Michelson Interferometer: Aufbau, Formel, and Applications
user profile picture

Marie

@marie_joad

·

17 Follower

Follow

Das Michelson-Interferometer: Ein präzises optisches Messinstrument

Das Michelson-Interferometer ist ein hochpräzises optisches Instrument zur Messung kleinster Längenänderungen und zur Bestimmung von Wellenlängen. Es nutzt das Prinzip der Interferenz von Lichtwellen.

  • Hauptkomponenten: Laser, Strahlteiler, zwei Spiegel (einer beweglich), Schirm
  • Funktionsweise: Aufspaltung und Rekombination von Lichtwellen
  • Anwendungen: Präzisionsmessungen, Wellenlängenbestimmung, Brechungsindexmessung

28.11.2021

1942

Das Michelson-Interferometer: Aufbau und Funktionsweise

Das Michelson-Interferometer ist ein faszinierendes optisches Instrument, das auf dem Prinzip der Interferenz von Lichtwellen basiert. Es ermöglicht äußerst präzise Messungen von Längenänderungen im Bereich der Lichtwellenlänge.

Der Aufbau des Michelson-Interferometers besteht aus folgenden Hauptkomponenten:

  1. Ein Laser als Lichtquelle
  2. Ein Strahlteiler, der den Lichtstrahl in zwei Teile aufteilt
  3. Zwei Spiegel, von denen einer beweglich ist
  4. Ein Schirm zur Beobachtung des Interferenzmusters

Highlight: Der Strahlteiler ist das Herzstück des Interferometers. Er teilt den einfallenden Lichtstrahl in zwei gleiche Teile: 50% werden reflektiert, 50% durchgelassen.

Die Funktionsweise des Michelson-Interferometers lässt sich wie folgt beschreiben:

  1. Der Laserstrahl trifft auf den Strahlteiler und wird in zwei Teilstrahlen aufgespalten.
  2. Diese Teilstrahlen werden von den Spiegeln reflektiert und treffen wieder auf den Strahlteiler.
  3. Dort werden sie wieder vereint und interferieren miteinander.
  4. Das resultierende Interferenzmuster wird auf dem Schirm sichtbar.

Vocabulary: Interferenz bezeichnet die Überlagerung von Wellen, bei der es zu Verstärkung oder Auslöschung kommen kann.

Die Intensität des Interferenzmusters hängt vom Wegunterschied der beiden Teilstrahlen ab:

  • Bei einem Wegunterschied von einem ganzzahligen Vielfachen der Wellenlänge entsteht ein helles Maximum.
  • Bei einem Wegunterschied von einem ungeradzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge entsteht ein dunkles Minimum.

Example: Verschiebt man den beweglichen Spiegel um eine Viertel Wellenlänge, ändert sich das Interferenzmuster von einem Maximum zu einem Minimum.

Die Formel zur Berechnung der Spiegelverschiebung lautet:

Δd = n · λ/2

Dabei ist:

  • Δd: die Verschiebung des beweglichen Spiegels
  • n: die Anzahl der beobachteten Maxima oder Minima
  • λ: die Wellenlänge des verwendeten Lichts

Definition: Der Gangunterschied ist der Wegunterschied zwischen den beiden interferierenden Lichtstrahlen.

Das Michelson-Interferometer findet vielfältige Anwendungen in der Wissenschaft und Technik:

  1. Präzise Messung kleinster Längenänderungen
  2. Bestimmung von Wellenlängen
  3. Messung von Brechungsindizes
  4. Untersuchung der Lichtgeschwindigkeit

Quote: "Wenn man den beweglichen Spiegel so verschiebt, dass man auf dem Schirm ein Maximum beobachtet, legt man den Gangunterschied Δs = 0 fest."

Die hohe Präzision des Michelson-Interferometers macht es zu einem unverzichtbaren Instrument in der modernen Optik und Messtechnik. Es ermöglicht Messungen im Bereich von Bruchteilen der Lichtwellenlänge und trägt so wesentlich zum Fortschritt in verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen bei.

MICHELSON INTERFEROMETER
Aufbau mit Weg der Wellen:
Spiegel
Sender
Strahlteiler.
Schirm
beweglicher
・Spiegel
Ad
Ad Verschiebung des
beweglic

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Knowunity ist die #1 unter den Bildungs-Apps in fünf europäischen Ländern

Knowunity wurde bei Apple als "Featured Story" ausgezeichnet und hat die App-Store-Charts in der Kategorie Bildung in Deutschland, Italien, Polen, der Schweiz und dem Vereinigten Königreich regelmäßig angeführt. Werde noch heute Mitglied bei Knowunity und hilf Millionen von Schüler:innen auf der ganzen Welt.

Ranked #1 Education App

Laden im

Google Play

Laden im

App Store

Knowunity ist die #1 unter den Bildungs-Apps in fünf europäischen Ländern

4.9+

Durchschnittliche App-Bewertung

13 M

Schüler:innen lieben Knowunity

#1

In Bildungs-App-Charts in 11 Ländern

950 K+

Schüler:innen haben Lernzettel hochgeladen

Immer noch nicht überzeugt? Schau dir an, was andere Schüler:innen sagen...

iOS User

Ich liebe diese App so sehr, ich benutze sie auch täglich. Ich empfehle Knowunity jedem!! Ich bin damit von einer 4 auf eine 1 gekommen :D

Philipp, iOS User

Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

Lena, iOS Userin

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Knowunity ist die #1 unter den Bildungs-Apps in fünf europäischen Ländern

Knowunity wurde bei Apple als "Featured Story" ausgezeichnet und hat die App-Store-Charts in der Kategorie Bildung in Deutschland, Italien, Polen, der Schweiz und dem Vereinigten Königreich regelmäßig angeführt. Werde noch heute Mitglied bei Knowunity und hilf Millionen von Schüler:innen auf der ganzen Welt.

Ranked #1 Education App

Laden im

Google Play

Laden im

App Store

Knowunity ist die #1 unter den Bildungs-Apps in fünf europäischen Ländern

4.9+

Durchschnittliche App-Bewertung

13 M

Schüler:innen lieben Knowunity

#1

In Bildungs-App-Charts in 11 Ländern

950 K+

Schüler:innen haben Lernzettel hochgeladen

Immer noch nicht überzeugt? Schau dir an, was andere Schüler:innen sagen...

iOS User

Ich liebe diese App so sehr, ich benutze sie auch täglich. Ich empfehle Knowunity jedem!! Ich bin damit von einer 4 auf eine 1 gekommen :D

Philipp, iOS User

Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

Lena, iOS Userin

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

Öffnen

Easy Guide to Michelson Interferometer: Aufbau, Formel, and Applications
user profile picture

Marie

@marie_joad

·

17 Follower

Follow

Easy Guide to Michelson Interferometer: Aufbau, Formel, and Applications

Das Michelson-Interferometer: Ein präzises optisches Messinstrument

Das Michelson-Interferometer ist ein hochpräzises optisches Instrument zur Messung kleinster Längenänderungen und zur Bestimmung von Wellenlängen. Es nutzt das Prinzip der Interferenz von Lichtwellen.

  • Hauptkomponenten: Laser, Strahlteiler, zwei Spiegel (einer beweglich), Schirm
  • Funktionsweise: Aufspaltung und Rekombination von Lichtwellen
  • Anwendungen: Präzisionsmessungen, Wellenlängenbestimmung, Brechungsindexmessung

28.11.2021

1942

Das Michelson-Interferometer: Aufbau und Funktionsweise

Das Michelson-Interferometer ist ein faszinierendes optisches Instrument, das auf dem Prinzip der Interferenz von Lichtwellen basiert. Es ermöglicht äußerst präzise Messungen von Längenänderungen im Bereich der Lichtwellenlänge.

Der Aufbau des Michelson-Interferometers besteht aus folgenden Hauptkomponenten:

  1. Ein Laser als Lichtquelle
  2. Ein Strahlteiler, der den Lichtstrahl in zwei Teile aufteilt
  3. Zwei Spiegel, von denen einer beweglich ist
  4. Ein Schirm zur Beobachtung des Interferenzmusters

Highlight: Der Strahlteiler ist das Herzstück des Interferometers. Er teilt den einfallenden Lichtstrahl in zwei gleiche Teile: 50% werden reflektiert, 50% durchgelassen.

Die Funktionsweise des Michelson-Interferometers lässt sich wie folgt beschreiben:

  1. Der Laserstrahl trifft auf den Strahlteiler und wird in zwei Teilstrahlen aufgespalten.
  2. Diese Teilstrahlen werden von den Spiegeln reflektiert und treffen wieder auf den Strahlteiler.
  3. Dort werden sie wieder vereint und interferieren miteinander.
  4. Das resultierende Interferenzmuster wird auf dem Schirm sichtbar.

Vocabulary: Interferenz bezeichnet die Überlagerung von Wellen, bei der es zu Verstärkung oder Auslöschung kommen kann.

Die Intensität des Interferenzmusters hängt vom Wegunterschied der beiden Teilstrahlen ab:

  • Bei einem Wegunterschied von einem ganzzahligen Vielfachen der Wellenlänge entsteht ein helles Maximum.
  • Bei einem Wegunterschied von einem ungeradzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge entsteht ein dunkles Minimum.

Example: Verschiebt man den beweglichen Spiegel um eine Viertel Wellenlänge, ändert sich das Interferenzmuster von einem Maximum zu einem Minimum.

Die Formel zur Berechnung der Spiegelverschiebung lautet:

Δd = n · λ/2

Dabei ist:

  • Δd: die Verschiebung des beweglichen Spiegels
  • n: die Anzahl der beobachteten Maxima oder Minima
  • λ: die Wellenlänge des verwendeten Lichts

Definition: Der Gangunterschied ist der Wegunterschied zwischen den beiden interferierenden Lichtstrahlen.

Das Michelson-Interferometer findet vielfältige Anwendungen in der Wissenschaft und Technik:

  1. Präzise Messung kleinster Längenänderungen
  2. Bestimmung von Wellenlängen
  3. Messung von Brechungsindizes
  4. Untersuchung der Lichtgeschwindigkeit

Quote: "Wenn man den beweglichen Spiegel so verschiebt, dass man auf dem Schirm ein Maximum beobachtet, legt man den Gangunterschied Δs = 0 fest."

Die hohe Präzision des Michelson-Interferometers macht es zu einem unverzichtbaren Instrument in der modernen Optik und Messtechnik. Es ermöglicht Messungen im Bereich von Bruchteilen der Lichtwellenlänge und trägt so wesentlich zum Fortschritt in verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen bei.

MICHELSON INTERFEROMETER
Aufbau mit Weg der Wellen:
Spiegel
Sender
Strahlteiler.
Schirm
beweglicher
・Spiegel
Ad
Ad Verschiebung des
beweglic
keylock

Melde dich an, um den Inhalt freizuschalten. Es ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Werde Teil der Community

Verbessere deine Noten

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Knowunity ist die #1 unter den Bildungs-Apps in fünf europäischen Ländern

Knowunity wurde bei Apple als "Featured Story" ausgezeichnet und hat die App-Store-Charts in der Kategorie Bildung in Deutschland, Italien, Polen, der Schweiz und dem Vereinigten Königreich regelmäßig angeführt. Werde noch heute Mitglied bei Knowunity und hilf Millionen von Schüler:innen auf der ganzen Welt.

Ranked #1 Education App

Laden im

Google Play

Laden im

App Store

Knowunity ist die #1 unter den Bildungs-Apps in fünf europäischen Ländern

4.9+

Durchschnittliche App-Bewertung

13 M

Schüler:innen lieben Knowunity

#1

In Bildungs-App-Charts in 11 Ländern

950 K+

Schüler:innen haben Lernzettel hochgeladen

Immer noch nicht überzeugt? Schau dir an, was andere Schüler:innen sagen...

iOS User

Ich liebe diese App so sehr, ich benutze sie auch täglich. Ich empfehle Knowunity jedem!! Ich bin damit von einer 4 auf eine 1 gekommen :D

Philipp, iOS User

Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

Lena, iOS Userin

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.