Ano ang Interferometer ng Mach-Zehnder?

Ang Mach-Zehnder Interferometer ay isang aparato na ginagamit para sa paggawa ng tumpak na mga pagsukat ng optical.Maaari itong magpakita ng pagkagambala sa pamamagitan ng paghahati ng isang light beam at pagsukat ng phase shifts sa pagitan ng dalawa.Mahigit isang siglo na ang nakalilipas, ang aparato ay nilikha ng mga kilalang pisiko na sina Ludwig Zehnder at Ludwig Mach.Ang isang maraming nalalaman diagnostic tool, ang Mach-Zehnder interferometer ay ginagamit upang ilarawan ang mga halimbawa sa dami ng pisika, aerodynamics, at pisika ng plasma.Ang hangin ay dumadaloy sa paligid ng mga aerodynamic na istruktura, at mga pagbabago sa temperatura, presyon, at density sa mga gas na medium ay maaaring sundin.Ang beam splitter ay madalas na isang half-silvered mirror na nagbabago ng isang bahagi ng light beam at sumasalamin sa natitira.Ang ilaw mula sa isang ilaw na mapagkukunan, karaniwang isang laser, ay nahuhulog sa isang beam splitter, na naghahati ng ilaw sa dalawang beam ng pantay na intensity.Ang mga beam ay naglalakbay sa iba't ibang direksyon at pindutin ang dalawang salamin.Ang yugto ng bawat light beam ay binago sa pamamagitan ng pakikipag -ugnay nito sa ibabaw ng salamin.Ang isang alternatibong pag -aayos ay ang mga recombined beam ay dumaan sa isang positibong lens, na nagiging sanhi ng pagtuon ng mga beam sa isang solong punto.Kung ang lahat ng mga sumasalamin na ibabaw ay nakahanay sa isang paraan na sila ay ganap na kahanay, walang mga panghihimasok na mga fringes na ginawa kapag ang mga beam ay nag -recombine.Kung ang mga anggulo ng mga ibabaw ng salamin ay naiiba kahit na bahagyang, gayunpaman, kung gayon ang mga recombined beam ay gumagawa ng mga panghihimasok na fringes.Ang panghihimasok na pattern ng fringe na ginawa ng Interferometer ng Mach-Zehnder ay magpapakita ng madilim at maliwanag na mga linya na nag-iiba sa intensity.

Ang aparato ay sobrang sensitibo at maaari ring kumilos bilang isang tumpak na thermometer.Halimbawa, ang isang cell na puno ng tubig ay maaaring mailagay sa landas ng isa sa mga split beam, habang ang isa pang puno ng hangin ay maaaring mailagay sa kabilang landas.Ang refractive index ng mga likido tulad ng tubig ay nakasalalay sa temperatura, at kung ang tubig sa cell ay nakakaranas kahit isang bahagyang pagbabago ng temperatura, ang epekto ay nakikita sa nagreresultang pattern ng fringe.Posible upang masukat ang mga minuto na pagbabago sa temperatura ng tubig na may interferometer ng Mach-Zehnder.Kapag ang ilaw ay bumagsak sa isang ibabaw, ang sumasalamin na ilaw ay nagbabago sa pamamagitan ng eksaktong isang kalahati ng isang haba ng haba kung ang materyal sa kabilang panig ng ibabaw ay nagtataglay ng isang mas mataas na refractive index.Kung ang refractive index ng materyal na ito ay mas mababa, pagkatapos ay walang pagbabago sa phase sa nakalarawan na sinag.Kapag ang ilaw ay naglalakbay mula sa isang daluyan papunta sa isa pa, walang pagbabago sa phase alinman, ngunit ang direksyon ng beam ay nagbabago dahil sa pagwawasto.Flat.Ang pagsukat ng mga optical na kawastuhan sa isang plato o ibabaw ay maaari ring isagawa sa tulong ng interferometer.Ang ilang mga siyentipiko ay gumagamit din ng interferometer sa mga application ng daloy-visualization sa pamamagitan ng paggamit ng pamamaraan ng magaan na diskriminasyon upang obserbahan ang mga pagbabago.