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| Interferometer mit Michelson-Anordnung |
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Interferometer sind Meßanordnungen, die es ermöglichen, kohärentes Licht oder andere Wellen über zwei oder mehr optische Wege zu schicken und danach zur Interferenz zu bringen.
Dies erlaubt eine sehr empfindliche Bestimmung von Längen, Wellenlängen, Brechungsindizes und andere Größen, welche die Ausbreitung der Wellen beeinflussen. Außerdem kann man damit die Form einer Oberfläche sehr genau vermessen, um z.B. die Qualität von optischen Komponenten (Spiegel, Prismen, Linsen) zu kontrollieren.
Als Lichtquellen wurden früher Gasentladungslampen – evtl. mit Fabry-Pérot Filtern, um eine möglichst monochromatische Lichtwelle zu erzeugen – verwendet. Heute dienen Laser, mit ihren sehr großen Kohärenzlängen, als ideale Lichtquellen für die Interferometrie.
Historisch wurde ein Interferometer von Michelson und Morley verwendet, um die vermeintliche Bewegung der Erde im 'Aether' nachzuweisen – das negative Ergebnis war der erste konkrete experimentelle Hinweis auf die spezielle Relativität, wonach Licht nur das Vakuum als Ausbreitungsmedium benötigt und in allen inertiellen Bezugssystemen die gleiche Vakuum-Ausbreitungsgeschwindigkeit besitzt (A.A. Michelson, Nobelpreis 1907).
Die wichtigsten Grundformen für die Interferometrie bilden das Michelson Interferometer und das Mach-Zander Interferometer, in denen Gitter als Strahlteiler eingesetzt werden.
Das Michelson-Interferometer benutzt einen Strahlteiler sowie zwei Planspiegel, um das Eingangslicht entlang zwei senkrecht zueinander stehenden optischen Wegen zu schicken und danach zur Interferenz zu bringen. Der von links kommende Eingangsstrahl wird vom Strahlteiler zu 50% nach unten reflektiert , zu 50% nach rechts durchgelassen. Die zwei Lichtstrahlen werden von den Planspiegeln zu 100% zurückgeworfen und treffen sich wieder am Strahlteiler, wo jeweils 50% nach oben geschickt wird. Dort, in der Nachweisebene, interferieren sie mit- einander und erzeugen ein Interferenzbild, woraus Unterschiede in den optischen Wegen sehr empfindlich abgelesen werden können. | |
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