Τι είναι το συμβολόμετρο Michelson;

Ένα συμβολόμετρο Michelson είναι μια συσκευή που χωρίζει μια δέσμη φωτός, αναπηδά τις δύο δέσμες από ξεχωριστούς καθρέφτες και τις ανασυνδυάζει από διαφορετικές διαδρομές. Μέσα στο όργανο, ένας κινούμενος καθρέφτης αλλάζει τη διαδρομή μιας δέσμης. Όταν οι δύο δέσμες φωτός ενωθούν ξανά, παρεμβάλλονται η μία στην άλλη. περιλαμβάνεται ένας ανιχνευτής για τη μέτρηση των αλλαγών στην ένταση. Τα σχέδια που δημιουργήθηκαν έχουν χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη των κυματοειδών ιδιοτήτων του φωτός, επομένως αυτές οι αρχές μπορούν να εφαρμοστούν σε άλλες μετρήσεις. Πολλά συμβολόμετρα δύο ακτίνων βασίζονται στο συμβολόμετρο Michelson, το οποίο εφευρέθηκε από τον Albert Abraham Michelson στις αρχές της δεκαετίας του 1890.

Η βασική δομή του συμβολόμετρου Michelson αποτελείται από δύο κάτοπτρα που βρίσκονται κάθετα μεταξύ τους και έναν διαχωριστή δέσμης τοποθετημένο σε γωνία 45° σε κάθε κάτοπτρο. Ένας καθρέφτης μπορεί να γυρίσει προς τη μία ή την άλλη πλευρά. Όταν το φως εισέρχεται στη συσκευή, χτυπά έναν διαχωριστή δέσμης που αντανακλά μέρος του φωτός και μεταδίδει ένα άλλο μέρος. Κάθε δέσμη χτυπά έναν ξεχωριστό καθρέφτη. Όταν ανακλώνται προς τα πίσω, οι αλλαγές στη θέση ενός καθρέφτη αλλάζουν τη διαδρομή μιας δέσμης για να αλλάξουν το φαινόμενο παρεμβολής.

Η ένταση της δέσμης μπορεί στη συνέχεια να μετρηθεί με τη γραφική παράσταση της έντασης σε σχέση με τη διαφορά διαδρομής, σε ένα γράφημα που ονομάζεται συμβολόγραμμα. Αυτή η πρώιμη μορφή συμβολόμετρου έχει χρησιμοποιηθεί στην ανάπτυξη οργάνων που μπορούν να μετρήσουν την ακτινοβολία σε συγκεκριμένες περιοχές στο φάσμα φωτός. Η Φασματοσκοπία Μετασχηματισμού Fourier βασίζεται στο συμβολόμετρο Michelson, το οποίο είναι σε θέση να δημιουργήσει μια εικόνα όλων των μηκών κύματος στο δείγμα φωτός. Το συμβολόμετρο μπορεί επίσης να δεχτεί περισσότερο φως από άλλα όργανα και είναι πιο ευαίσθητο, ειδικά στο υπέρυθρο φως.

Ένα συμβολόμετρο Michelson μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση του μήκους κύματος συγκεκριμένων ουσιών, όπως το νάτριο ή το ήλιο. Η ικανότητά του να ανιχνεύει αέρια και διάφορα άλλα στοιχεία είναι χρήσιμη για την παρακολούθηση του περιεχομένου της ατμόσφαιρας. Η συσκευή χρησιμοποιείται μερικές φορές από τους αστρονόμους για να μετρήσουν το μέγεθος και τη σύνθεση άλλων πλανητών και αστεριών έτη φωτός μακριά. Για χρήση στο διάστημα, τα συμβολόμετρα μπορούν επίσης να ανιχνεύσουν πώς τα ρευστά επηρεάζονται από τα ρεύματα μεταφοράς, προκειμένου να μετρηθεί η δύναμη της βαρύτητας.

Διάφοροι μαθηματικοί τύποι χρησιμοποιούνται για την ερμηνεία των αποτελεσμάτων ενός συμβολόμετρου Michelson. Οι γωνίες, η ένταση της δέσμης και τα μήκη κύματος φωτός πρέπει να γίνονται κατανοητά από αριθμητική προοπτική. Η σωστή εκπαίδευση και εμπειρία βοηθά στην κατανόηση της σημασίας των μετρήσεων και στην εφαρμογή βασικών αρχών στη λειτουργία της συσκευής, σε όποια εφαρμογή και αν χρησιμοποιείται.