تداخل سنج مایکلسون

پرسش:

سلام وقت بخیر اگر آینه های تداخل سنج عمود بر هم نباشند طرح تداخلی تغییر میکند و اگر تغییر میکند به چه صورتی است؟

پاسخ:

اگر آینه‌ها بر هم عمود باشند طرح تداخلی به صورت دایره‌های هم مرکز هستند و اگر زاویه داشته باشند کم کم به صورت بخش کناری دایره‌ها و خطی دیده می‌شوند.

بد نیست برای بررسی چنین پدیدههایی کمی تجسم خود را تقویت کنیم و تمام اتفاق‌هایی که می‌افتد را در ذهن تصور کنیم. طبعا این تصور نتیجه برداشت ما از پدیده تداخل و مدلی است که در ذهنمان ترسیم کرده‌ایم و حتی اگر تجربه هم بکنیم بهتر است چنین تصویری را در ذهن مرور کنیم. این تصویرسازی همان شبیه‌سازی در ذهن است که اگر روابط پیچیده‌تر شد و ذهن توان تحلیل همه اتفاق‌ها را نداشت، باید از کامپیوتر استفاده کرد.

پدیده‌های تداخلی به طور ساده با تجسم دو موج و برهم نهی آن دو و بررسی شرایط برهم نهی قابل فهم است. شاید برای بررسی بسیاری از تداخل‌ها مثل مایکلسون، ماخ زندر، فابری پرو، فیزو و امثال آن نگاه کردن تشکیل حلقه‌های نیوتن ابزار خوبی باشد. در حلقه‌های نیوتن یک سطح تخت مرجع در زیر قرار دارد و یک سطح مورد آزمایش روی آن قرار می‌گیرد. اگر سطح مورد آزمایش کروی باشد مثلا سطح یک عدسی و محور آن عمود بر سطح تخت مرجع باشد بسته به انحنای آن سطح و طول موج مورد استفاده، حلقه‌های متقارنی با مرکزیت محل اتصال دو سطح به نحوی تشکیل می‌شود که هر حلقه مکان هندسی نقاطی است که اختلاف راه در آن نقطه ضریبی از طول موج است. البته منظور حلقه روشن است که تداخل سازنده اتفاق افتاده است. حال اگر عدسی را کج کنیم به نحوی که محور عدسی عمود بر سطح نباشد، مرکز دایره‌ها کنار می‌افتد و کم کم نقش تداخل به صورت خط‌هایی دیده می‌شود. این نوع تداخل را در گوه هم شاهد هستیم.

جای ادامه بحث اینجا نیست ولی جالب است بدانید که این حلقه‌ها رابطه جالبی دارند و با بزرگ شدن حلقه‌ها، آن‌ها به هم فشرده‌تر می‌شوند به نحوی که مساحت بین حلقه‌ها مساوی می‌ماند. همچنین این نقش در هولوگرامی که از یک عدسی ایجاد می‌شود هم به همین شکل ایجاد می‌شود و در بازسازی این هولوگرام عدسی بازسازی می‌شود و نقش یک عدسی را بازی می‌کند که به آن عدسی فرنل می‌گویند و به چنین قطعه‌ای قطعه اپتیکی هولوگرافیک می‌گویند. و جالب‌تر اینکه این حلقه‌ها که تشکیل عدسی می‌دهند مثل یک لیوان تاشو درواقع یک عدسی را تشکیل می‌دهد که بجای سطح برجسته شیشه‌ای، به صورت حلقه حلقه روی یک سطح تخت قرار داده شده اند.