1.6: Interferómetros

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 126121

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Un interferómetro es un dispositivo que divide un haz de luz (u otra onda) en dos sub-haces, desplaza la fase de un subhaz con respecto al otro, y luego superpone los sub-haces para que interfieran constructiva o destructivamente, dependiendo de la magnitud del desplazamiento de fase entre ellos. En esta sección estudiamos el interferómetro Michelson y los efectos interferométricos en películas delgadas.

Interferómetro Michelson

El físico estadounidense Albert Michelson inventó el interferómetro óptico ilustrado en la figura 1.13. El haz entrante se divide en dos haces por el espejo medio plateado. Cada sub-haz se refleja en otro espejo que lo devuelve al espejo semiplateado, donde los dos sub-haces se recombinan como se muestra. Uno de los espejos reflectantes es movible por un dispositivo micrométrico sensible, permitiendo que se altere la longitud de trayectoria del sub-haz correspondiente, y por lo tanto la relación de fase entre los dos sub-haces. Como muestra la figura 1.13, la diferencia en la longitud de la trayectoria entre los dos sub-haces es 2x porque la sub-viga horizontal atraviesa la trayectoria dos veces. Así, la interferencia constructiva ocurre cuando esta diferencia de trayectoria es un número integral de longitudes de onda, es decir,

\[2 x=m \lambda, \quad m=0,\pm 1,\pm 2, \ldots \quad \text { (Michelson interferometer) }\label{1.22}\]

donde\(λ\) es la longitud de onda de la onda y\(m\) es un entero. Tenga en cuenta que\(m\) es el número de longitudes de onda que se ajusta uniformemente en la distancia\(2x\).