Mjerenje dužine i Micelshon-ov interferometar
description
Transcript of Mjerenje dužine i Micelshon-ov interferometar
Mjerenje dužine i Mjerenje dužine i Micelshon-ov Micelshon-ov
interferometarinterferometar
Gregor Vrcelj10.06.2008
ProblemProblem
Kako mjeriti duljinu, definiranje Kako mjeriti duljinu, definiranje jedinice?jedinice?
Stopa, lakat, pedalj...zašto ne?Stopa, lakat, pedalj...zašto ne? Kakvu veličinu treba uzeti za temelj Kakvu veličinu treba uzeti za temelj
razmatranja?razmatranja? SvjetlostSvjetlost Optička interferencijaOptička interferencija
Micelshon-ov interferometar je Micelshon-ov interferometar je najčešće upotrebljavan uređaj za najčešće upotrebljavan uređaj za optičku interferencijuoptičku interferenciju
Služi za mjerenje duljina ili mjerenje Služi za mjerenje duljina ili mjerenje promjena u duljini sa velikom promjena u duljini sa velikom točnošćutočnošću
Slika gotovog uređajaSlika gotovog uređaja
Konstrukcija i način radaKonstrukcija i način rada
Sam uređaj sastoji Sam uređaj sastoji se od:se od:
svjetlosnog izvorasvjetlosnog izvora
polupropusnog polupropusnog
zrcala Mzrcala M
zrcala Mzrcala M1 1 i Mi M22
Teleskopa Teleskopa
(dalekozora)(dalekozora)
Konstrukcija i način radaKonstrukcija i način rada
Svjetlosni izvor Svjetlosni izvor proizvodi zraku proizvodi zraku svjetlosti koja nailazi svjetlosti koja nailazi na polupropusno na polupropusno zrcalo Mzrcalo M
Polupropusno zrcalo Polupropusno zrcalo M je postavljeno pod M je postavljeno pod kutom od 45° kutom od 45°
Zbog jednostavnosti Zbog jednostavnosti pretpostavimo da je pretpostavimo da je polupropusno polupropusno ogledalo M ogledalo M zanemarive debljinezanemarive debljine
Konstrukcija i način radaKonstrukcija i način rada
Valovi dopiru do zrcala Valovi dopiru do zrcala M1 i M2 te se reflektiraju M1 i M2 te se reflektiraju natrag na polupropusno natrag na polupropusno zrcalo M koje ih zrcalo M koje ih djelomično djelomično reflektira/propušta u reflektira/propušta u teleskopteleskop
Kao rezultat opažač vidi Kao rezultat opažač vidi interferenciju interferenciju (koncentrične kružnice, (koncentrične kružnice, pruge (zebrine pruge))pruge (zebrine pruge))
Konstrukcija i način radaKonstrukcija i način rada
Interferencija se Interferencija se javlja zbog razlike javlja zbog razlike u putovima kojima u putovima kojima prolaze valoviprolaze valovi
Razlika u Razlika u putovima koji putovima koji valovi prijeđu prije valovi prijeđu prije interferencije jeinterferencije je
12 22 dd
Konstrukcija i način radaKonstrukcija i način rada
Ako pomičemo zrcalo Ako pomičemo zrcalo MM22 za za λλ/2 razliku putova /2 razliku putova tada povećamo za tada povećamo za λλ
Kao rezultat opažač vidi Kao rezultat opažač vidi kako se svijetle kako se svijetle kružnice/pruge kružnice/pruge pomaknu u ravnini pomaknu u ravnini nastajanja nastajanja inteferencijske slikeinteferencijske slike
12 22 dd
Konstrukcija i način radaKonstrukcija i način rada
Ako pomaknemo Ako pomaknemo zrcalo Mzrcalo M22 za za λλ/4 /4 razlika putova tada razlika putova tada iznosi iznosi λλ/2/2
Kao rezultat opažač Kao rezultat opažač vidi svijetle vidi svijetle kružnice/pruge na kružnice/pruge na mjestima gdje su mjestima gdje su bile tamne, a bile tamne, a tamne na mjestima tamne na mjestima gdje su bile svijetlegdje su bile svijetle
12 22 dd
Konstrukcija i način radaKonstrukcija i način rada
Ako pomičemo zrcalo Ako pomičemo zrcalo MM22 i brojimo koliko se i brojimo koliko se puta razlika puta puta razlika puta povećala za povećala za λλ (n) tada (n) tada možemo izračunati za možemo izračunati za koliko smo pomaknuli koliko smo pomaknuli zrcalo Mzrcalo M22
12 22 dd
2/npomak
RezultatRezultat
Na taj način, u terminima valne duljine Na taj način, u terminima valne duljine svijetlosti, definirana je jedinica za svijetlosti, definirana je jedinica za dužinu – metar (1,553,163.5 valnih dužinu – metar (1,553,163.5 valnih duljina crvene svjetlosti) duljina crvene svjetlosti)
Michelson je za svoje mjerenje primio Michelson je za svoje mjerenje primio Nobelovu nagradu 1907.Nobelovu nagradu 1907.
Simulator sa kojim se možete poigrati:Simulator sa kojim se možete poigrati:http://www.physics.uq.edu.au/people/mcintyre/applets/michelson/michelson.html
LiteraturaLiteratura
Skrpite i predavanja iz općih fizika, Skrpite i predavanja iz općih fizika, Zagreb 2006.-2008.Zagreb 2006.-2008.
Feynman, Leighton, Sands (1977): The Feynman Lectures on physics
Hvala na pozornosti !Hvala na pozornosti !