마이컬슨 간섭계

마이컬슨 간섭계 가상 실험실입니다. 레이저 광선이 빔 분할기에서 두 경로로 나뉘어 각각 거울에 반사된 뒤 스크린에서 다시 합쳐져 간섭무늬(프린지)를 만듭니다. 거울 2를 이동하거나 레이저 정렬을 바꿀 수 있으며, 압력을 조절할 수 있는 기체 셀을 한 경로에 삽입해 광학 경로 길이를 변화시킬 수 있습니다.

Δz는 거울 2를 간섭계 경로를 따라 이동합니다(+/− 버튼으로 0.1 μm씩 조절). λ는 레이저 파장을 조절하고 θx/θy는 거울 1을 기울여 광선 정렬을 바꿉니다. "셀 삽입"은 한 경로에 두께가 일정한 기체 셀을 추가합니다. 셀이 삽입되면 기체 압력이 굴절률과 해당 경로의 광학 경로 길이를 변화시킵니다.

간섭무늬는 두 가우스 광선을 중첩하여 얻습니다 $$ U(\overrightarrow{r}) = A_0\dfrac{W_0}{W(z)} \times $$ $$ \times \exp\left[ -\dfrac{\rho^2}{W^2(z)} \right] \times $$ $$ \times \exp\left[ -ikz - ik\dfrac{\rho^2}{2R(z)} + i\eta(z)\right], $$ 레일리 범위 $z_0 = 20$ mm와 빔 허리 $W_0 = 2$ mm는 고정되어 있고 구이 위상은 $\eta(z) = 0$입니다. 분산 효과는 무시하며, 두께 10 mm인 셀 속 기체의 굴절률 $n$은 압력 $P$에 따라 다음과 같이 변합니다. $$ n = 1 + \alpha P, $$ 여기서 $\alpha = 2.75\times 10^{-7}$ mbar$^{-1}$이고 $P$의 단위는 mbar입니다.

Marco P. M. de Souza