Im Michelson Interferometer wird ein kohärenter Lichtstrahl mittels eines Strahlteilers in zwei Teilstrahlen aufgeteilt, die in zwei Teilstrahlen aufgeteilt, die in zwei senkrecht zueinander stehende Arme (gleich weit vom Strahlteiler entfernt) geschickt werden.
Skizze
Ablauf
- Der Lichtstrahl trifft auf den Strahlteiler
- Ein Teil des Lichtes wird reflektiert, der andere Teil transmittiert
- Bei der Reflexion kommt es zu einer Phasenverschiebung von
- Beide Lichtstrahlen treffen auf die Spiegel und werden reflektiert
- Bei der Reflexion kommt es wieder zu einer Phasenverschiebung von
- Wenn diese wieder auf den Strahlteiler treffen, wird ein Teil beider Strahlen reflektiert und ein anderer Teil transmittiert
- Hierbei berücksichtigen wir nun den Teil der Strahlen, die als resultierende Richtung nach unten laufen
- Bei der Reflexion des rechten Strahls erfährt dieser keine Phasenverschiebung trotz Reflexion
- Dies liegt an der Bauweise des Strahlteilers (siehe Mach-Zehnder-Interferometer)
- Beide Reflexionen haben zueinander einen Phasenunterschied von
- Es entsteht destruktive Interferenz
- Nicht berücksichtigtes Licht
- Die resultierenden Strahlen zurück zum Laser bilden konstruktive Interferenz
Wellenlänge bestimmen
Um nun die Wellenlänge bzw. ein Vielfaches der Wellenlänge zu bestimmen, verschieben wir bspw. den rechten Arm. Nun findet immer "mehr" konstruktive Interferenz statt und der Lichtfleck wird heller. Wir verschieben nun den rechten Arm solange, bis wir wieder destruktive Interferenz erreichen. Dieser Abstand , um den wir den Spiegel verschoben haben, ist ein Vielfaches der Wellenlänge .