אינטרפרומטריה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

אינטרפרומטריה היא טכניקה שמבוססת על פיצול חזית גל ואיחודה מחדש תוך ניצול ההתאבכות בין חזיתות הגלים המפוצלות לאחר שהתאחדו. למרות שאינטרפרומטרים ניתן עקרונית לבנות בכל הספקטרום האלקטרומגנטי השימוש העיקרי הוא בתחום האופטי על ידי פיצול קרני אור. התמונה שתתקבל באמצעות האינטרפרומטר נותנת מידע על הפרש הדרכים האופטיות בין שתי הקרניים ביחס לאורך הגל של האור. בידיעת אורך הגל של האור ניתן למדוד שינויים זעירים בדרך האופטית, ולכן זוהי אחת הדרכים המדויקות ביותר למדידת שינויים במרחק. ציוד מדידה למדידה מדויקת של טיב פני שטח או חישת ויברציה משתמש באינטרפרומטריה.

[עריכה] אינטרפרומטר מיכלסון

אינטרפרומטר מיכלסון (לעתים קרובות שמים זכוכית באותה זווית ועובי של המראה בדרכה של הקרן הירוקה כדי למנוע צורך להתחשב בהפרש הדרכים בעקבות מעבר הקרן הכחולה במראה).

אחד האינטרפרומטרים המפורסמים ביותר הוא אינטרפרומטר מיכלסון (Michelson) שהומצא על־ידי אלברט אברהם מיכלסון המבוסס על פיצול הקרן באמצעות מראה חצי מעבירה והחזרת הקרניים באמצעות מראות הניתנות להזזה (בדרך כלל על ידי מערכת גלגלי שיניים או ברגים מיקרומטריים, בשל השינויים הקטנים והעדינים הנדרשים). כמו כן ניתן לקבל באמצעות אינטרפרומטר זה תבנית התאבכות של עיגולים על־ידי שליחת חזית גל כדורית (ושל פסים, הניקראים פסי פיזו, באמצעות הטיית אחת המראות בזווית).

באינטרפרומטר זה נעשה שימוש בניסוי מיכלסון-מורלי על מנת למדוד את השינוי במהירות האור כאשר כדור הארץ נע בכיוונים שונים ביחס ל"אתר". שום שינוי כזה לא נמדד, דבר שהפריך את תאוריית האתר. תוצאות הניסיון עוררו את סקרנותו של אלברט איינשטיין, שלבסוף מצא הסבר לתוצאות אלו: מהירות האור קבועה לכל הצופים ואין צורך ב"אתר" בו האור יתקדם. מקביעה זו נולדה תורת היחסות הפרטית.

[עריכה] אינטרפרומטר פברי פרו

אינטרפרומטר פברי פרו (Fabri-Perot) מבוסס על שליחת קרן בזווית לשכבה דקה אשר לאחר החדירה לתווך עוברת מספר רב מאוד של החזרות מפני השכבה, בכל אחת נשבר חלק מהקרן וחלקה מוחזר. בעקבות כך יוצאות קרניים מקבילות משני צידי השיכבה הדקה, שאותן אפשר לרכז באמצעות עדשה ולקבל תבנית התאבכות. בדרך כלל משתמשים בקרניים בכיוון שממנו הגיעה הקרן מכיוון ששם העדינות (Finesse) גבוהה יותר. באינטרפרומטרים אלה משתמשים בבניית מסננים אופטיים צרי סרט, על ידי תכנון שכבות דקות כך שרק אורכי גל שעוברים התאבכות בונה עוברים דרכן, ואחרים מוחזרים.

[עריכה] אינטרפרומטר מאך זנדר

אינטרפרומטר מאך זנדר

אינטרפרומטר מאך זנדר (Mach-Zehnder) מבוסס על פיצול הקרן לשתי קרניים שעוברות דרך אופטית זהה, ונועד לבדיקת שינוי פאזה של חומרים. על ידי הצבת חומר כלשהו בדרכה של אחת הקרניים ניתן לדעת האם הוא משנה את הפאזה של הקרן. לחילופין, כשניתן לשנות את מקדם השבירה של החומר (ולכן את הדרך האופטית) ניתן לשלוט בעוצמת האות המתאבך. בתכונה זו משתמשים בבניית מאפנני עוצמה בתקשורת אופטית בקצב גבוה.