マイケルソン干渉計

マイケルソン干渉計の仮想実験室です。レーザー光はビームスプリッターで二つの腕に分けられ、それぞれミラーで反射された後、スクリーン上で再結合して干渉縞を形成します。ミラー2の移動、レーザーのずれ、圧力を調整できる気体セルの挿入によって、一方の腕の光路長を変えられます。

Δz はミラー2を干渉計の腕に沿って移動します（+/−ボタンで0.1 μmずつ調整）。λ はレーザーの波長を、θx/θy はミラー1の傾きを調整して光ビームをずらします。「セルを挿入」は固定厚さの気体セルを一方の腕に追加します。挿入後は気体圧力が屈折率とその腕の光路長を変えます。

干渉パターンは二つのガウス光ビームの重ね合わせによって得られます $$ U(\overrightarrow{r}) = A_0\dfrac{W_0}{W(z)} \times $$ $$ \times \exp\left[ -\dfrac{\rho^2}{W^2(z)} \right] \times $$ $$ \times \exp\left[ -ikz - ik\dfrac{\rho^2}{2R(z)} + i\eta(z)\right], $$ レイリーパラメーター $z_0 = 20$ mm、ビームウエスト $W_0 = 2$ mm、グイ位相 $\eta(z) = 0$ を固定します。分散効果は無視し、厚さ10 mmのセル内の気体の屈折率 $n$ は圧力 $P$ に応じて次式で変化します。 $$ n = 1 + \alpha P, $$ ここで $\alpha = 2.75\times 10^{-7}$ mbar$^{-1}$、$P$ の単位は mbar です。

Marco P. M. de Souza