Michelson Interferometer

1
Michelson Interferometer
J. Smits, H. Van Haevermaet 2e kan natuurkunde
Universiteit Antwerpen
De Michelson interferometer is een opstelling
waarbij monochromatisch coherent licht van een
laser invalt met een hoek van 45 op een
halfdoorlaatbare spiegel. De bundel splitst en
beide delen gaan naar een tweede spiegel(op
verschillende afstanden) die het licht terug
weerkaatst. De bundels vallen terug in op de
halfdoorlaatbare spiegel en vallen daarna beide
in op een scherm. Door nu met een divergerende
lens de bundels te verbreden gaan ze met elkaar
interfereren door hun weglengteverschil en
ontstaan er interferentieringen op het scherm.
Indien er reeds een micrometer weglengteverschil
is veranderd het interferentiepatroon duidelijk
en dit maakt het mogelijk om verschillende
optische eigenschappen te bestuderen.
Bepalen Golflengte Aan de hand van het
interferentiepatroon proberen we de golflengte
van het gebruikte laserlicht te achterhalen. Dit
doen we door het aantal ringen te tellen die er
verdwijnen tijdens het verplaatsen van één van de
spiegels. Als het weglengteverschil gelijk is aan
een geheel aantal keer de golflengte is er
constructieve interferentie ofwel ? 2d/n. We
vonden dan als resultaat (62746)nm
Brekingsindex van glas Doordat de lichtsnelheid
in glas kleiner is, is er weer een verschil in
weglengte. Om hieruit de brekingsindex te halen
hebben we een glasplaatje telkens verplaatst over
een bepaalde hoek en weer het aantal ringen
geteld dat verdween. Aan de hand van de formule n
(2d M?)(1-cos?) / 2d(1-cos?) M?
vinden we een brekingsindex 1,490,06
Verband aantal ringen en verandering
brekingsindex Als het aantal ringen dat verdwijnt
of verschijnt N is, d de dikte van de laag en ?
de golflengte van de laser, dan is de verandering
in brekingsindex N.?/2.d
Verband temperatuur brekingsindex Door het
opwarmen van lucht in een klein containertje
veranderd de dichtheid en dus ook de
brekingsindex van lucht. Ook dit nemen we waar
door te kijken naar het aantal ringen die
verdwijnen. We zijn dan nagegaan hoe de
brekingsindex veranderd met de temperatuur en
hebben hier een verband voor opgesteld.
Verband druk brekingsindex Vertrekkende van de
brekingsindex van lucht onder atmosferische druk
hebben we een containertje gedeeltelijk vacuüm
gepompt om te kijken hoe de brekingsindex
varieert naargelang de onderdruk groter en groter
wordt. Ook hier tellen we het aantal verdwenen
ringen tussen een bepaald drukverschil.