اجزا تداخل سنج مایکلسون مطابق شکل مرتب میشوند که در آن فاصله آینههای M
1 و M
2 از تیغه G
1 به ترتیب x
1 و x
2 میباشد. پرتوهای تداخل کننده باندازه x
1- x
2l l2=d2 اختلاف راه خواهند داشت. پس با تغییر اختلاف فاصله دو آینه از تیغه (d) میتوان اختلاف راه و در نتیجه شماره حلقههای تداخلی را تغییر داد.
وقتی d کاهش مییابد، حلقهها یک به یک در مرکز محو میشوند (با افزایش d حلقه ها ظاهر خواهند شد). در واقع زمانی که
آینه M
1 به فاصله d
0حرکت میکند، N حلقه در مرکز از بین برود، با استفاده از رابطه d
0/N2=λ طول موج بدست میآید.
مایکلسون از روش فوق برای استاندارد کردن متر استفاده کرد. او پی برده بود که
خط قرمز کادمیوم یکی از چشمه های تکفام دلخواه است و بدین ترتیب طول موج آن را بعنوان مرجعی برای استاندارد کردن متر بکار برد. و متر را بصورت زیر تعریف کرد:
طول موج قرمز کادمیوم 13.1553164=متر1 دقت رابطه تقریبا یک در 10
9 است.
ایده اندازه گیری طول موج:
برای اندازه گیری طول موج ، حلقههای دایروی را تشکیل داده و سپس بوسیله پیچ مخصوص ، آینه متحرک را به آهستگی تغییر مکان می دهیم. می دانیم که هرگاه یکی از آینهها باندازه d تغییر مکان پیدا کند، اختلاف
راه نوری باندازه 23 تغییر خواهد کرد.
فرض میکنیم مرکز حلقه ها تاریک باشد، به ازای 2/λ تغییر مکان آینه متحرک ، اختلاف راه باندازه λ تغییر میکند و لذا مرکز دوباره تاریک میگردد. عملا با تغییر مکان آینه (d) مشاهده میشود که حلقهها در مرکز ظاهر یا محو میشوند. حدود m حلقه را شمرده و با استفاده از رابطه λ=2d/m طول موج را بدست میآوریم.
تنظیم دستگاه :
منبع را روشن مىکنیم، برای اینکه نور بطور موازی به دستگاه برسد، از یک عدسی استفاده میکنیم. با تغییر محل منبع و عدسی نور را طوری تنظیم میکنیم که روی دو آینه را بپوشاند. در این حالت اگر از روبرو به
آینه نگاه کنیم، تصویر را در آن می بینیم. با پیچهای مخصوصی ، دو تصویر را بر هم منطبق میکنیم. این زمانی است که آینه ها برهم عمود است و
نقش تداخلی ظاهر میشود. دوباره پیچها را تغییر میدهیم تا حلقه های دایروی در مرکز ظاهر شوند.
روش آزمایش:
ابتدا نقش تداخلی را با منبع تکفام با طول موج معین ، ایجاد میکنیم. درجه پیچ میکرومتر آینه متحرک را یادداشت میکنیم. سپس 100 حلقه به داخل یا خارج را میشماریم. دوباره درجه میکرومتر را خوانده، اختلاف دو درجه را با D نشان می دهیم. از طرف دیگر d را از رابطه d=mλ/2 بدست آورده ، نسبت K=D/d را محاسبه میکنیم.
حال آزمایش را با منبع یا طول موج مجهول انجام می دهیم. تغییر مکان آینه را از روی پیچ میکرومتر ، با شمردن m حلقه ، بدست می آوریم. (D) با استفاده از رابطه K=D/d و K بدست آمده از مرحله اول آزمایش d را پیدا میکنیم و دوباره با استفاده از رابطه λ=2d/m طول موج مجهول را بدست میآوریم.
مباحث مرتبط با عنوان: