Interferômetro de Michelson

Laboratório virtual do interferômetro de Michelson: um feixe de laser é dividido por um divisor de feixes em dois braços, cada um refletido por um espelho, e recombinado sobre um anteparo, formando um padrão de interferência (franjas). O espelho 2 pode ser deslocado, o laser pode ser desalinhado e uma cubeta com gás a pressão ajustável pode ser inserida em um dos braços, alterando o caminho óptico.

Δz desloca o espelho 2 ao longo do seu braço do interferômetro (use os botões +/− para passos de 0,1 μm). λ ajusta o comprimento de onda do laser; θx/θy inclinam o espelho 1, desalinhando o feixe. "Inserir cubeta" adiciona uma célula de gás de espessura fixa em um dos braços; com ela inserida, a Pressão do gás altera seu índice de refração e, por tabela, o caminho óptico desse braço.

O padrão de interferência é obtido pela superposição de dois feixes gaussianos $$ U(\overrightarrow{r}) = A_0\dfrac{W_0}{W(z)} \times $$ $$ \times \exp\left[ -\dfrac{\rho^2}{W^2(z)} \right] \times $$ $$ \times \exp\left[ -ikz - ik\dfrac{\rho^2}{2R(z)} + i\eta(z)\right], $$ com o parâmetro de Rayleigh fixo $z_0 = 20$ mm, cintura do feixe $W_0 = 2$ mm e fase de Gouy nula, $\eta(z) = 0$. Efeitos de dispersão são desprezados; o índice de refração $n$ do gás dentro da cubeta (espessura 10 mm) varia com a pressão $P$ como $$ n = 1 + \alpha P, $$ onde $\alpha = 2,75\times 10^{-7}$ mbar$^{-1}$, com $P$ em mbar.

Marco P. M. de Souza