Co je interferometr Mach-Zehnder?

Interferometr Mach-Zehnder je zařízení, které se používá pro přesná optická měření.Může prokázat rušení rozdělením světelného paprsku a měřením fázových posunů mezi těmito dvěma.Před více než stoletím bylo zařízení vytvořeno významnými fyziky Ludwig Zehnder a Ludwig Mach.Interferometr Mach-Zehnder, všestranný diagnostický nástroj, se používá k ilustraci příkladů kvantové fyziky, aerodynamiky a fyziky v plazmě.Vzduchové toky kolem aerodynamických struktur a změny teploty, tlak a hustota v plynných médiích lze pozorovat.

Základními komponenty interferometru jsou světelný zdroj, dva rozdělení paprsků, dvě zrcadla a dva detektory.Slopteter paprsku je nejčastěji poloviněm zrcátka, které lomuje část světelného paprsku a odráží zbytek.Světlo ze světelného zdroje, obvykle laseru, spadá na rozštěpek paprsku, který rozštěpuje světlo na dva paprsky stejné intenzity.Paprsky cestují různými směry a zasáhnou dvě zrcadla.Fáze každého světelného paprsku je změněna jeho kontaktem s povrchem zrcadla.Alternativní uspořádání má rekombinované paprsky procházející pozitivní čočkou, což způsobuje, že se paprsky zaostřují v jednom bodě.Pokud jsou všechny odrážející povrchy zarovnány takovým způsobem, že jsou absolutně paralelní, nejsou produkovány žádné interferenční třásně, když se paprsky rekombinují.Pokud se však úhly zrcadlových povrchů i mírně liší, pak rekombinované paprsky vytvářejí rušivé okraje.Interferenční okrajový vzorec produkovaný interferometrem Mach-Zehnder bude zobrazovat tmavé a jasné linie, které se liší v intenzitě.

zařízení je velmi citlivé a může dokonce působit jako přesný teploměr.Například buňka naplněná vodou mohla být umístěna do cesty jednoho z rozdělených paprsků, zatímco další naplněná vzduchem mohla být umístěna do druhé cesty.Index lomu tekutin, jako je voda, závisí na teplotě a pokud voda v buňce zažívá i mírnou změnu teploty, je účinek pozorován ve výsledným okrajovém vzoru.Je možné měřit velmi nepatrné změny teploty vody pomocí interferometru Mach-Zehnder.Když světlo padá na povrch, odrazové světlo se posune přesně o půl vlnové délky, pokud materiál na druhé straně povrchu má vyšší index lomu.Pokud je index lomu tohoto materiálu nižší, nedochází k změně fáze odraženého paprsku.Když světlo cestuje z jednoho média do druhého, nedochází k žádné změně fáze, ale směr paprsku se změní kvůli lomu.plochost.Měření optických nepřesností na desce nebo povrchu může být také prováděno pomocí interferometru.Někteří vědci také používají interferometr v aplikacích s vizualizací toku pomocí techniky diskriminace světla k pozorování změn.