मुख्य तकनीकी माइकलसन इंटरफेरोमीटर, परिभाषा, आरेख, व्युत्पत्ति, सेटअप, चित्र, अनुप्रयोग

माइकलसन इंटरफेरोमीटर

अल्बर्ट अब्राहम माइकलसन: जो एक अमेरिकी भौतिक विज्ञानी थे जिन्होंने इंटरफेरोमेट्री की अवधारणा का उपयोग करके एक उपकरण विकसित किया, जिसे तथाकथित माइकलसन इंटरफेरोमीटर कहा जाता है।

इसका उपयोग प्रकाश की तरंग दैर्ध्य और पतली सामग्री के अपवर्तनांक को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। माइकलसन व्यतिकरणमापी आरेख और व्युत्पत्ति आइए शुरू करते हैं।

इस प्रयोग में, प्रकाश के एक मोनोक्रोमैटिक स्रोत का उपयोग बीम स्प्लिटर के उपयोग से प्रकाश की किरण को दो भुजाओं में विभाजित करके प्रकाश के फ्रिंज उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

ये प्रकाश पुंज बीम फाड़नेवाला की ओर वापस परावर्तित होते हैं, जो तब सुपरपोजिशन सिद्धांत और हस्तक्षेप पैटर्न परिणामों का उपयोग करके उनके आयाम को जोड़ता है।

माइकलसन इंटरफेरोमीटर आरेख

माइकलसन इंटरफेरोमीटर काम कर रहा है।

इस प्रयोग में, दो पॉलिश किए गए दर्पणों का उपयोग किया जाता है (चलो .) एम1 और एम2 ) ये दर्पण एक दूसरे के बिल्कुल लंबवत होते हैं।

दो गिलास प्लेट और सी दो दर्पणों के बीच रखे जाते हैं।

कांच की प्लेट A का पिछला भाग आधा पॉलिश किया हुआ है, इसलिए प्रकाश का आधा भाग दर्पण की ओर परावर्तित होता है एम1 और आधा दर्पण की ओर प्रेषित एम2 .

उसके बाद, प्रकाश के ये दो पुंज द्वारा वापस परावर्तित हो जाते हैं एम1 और एम2 प्लेटों के लिए दर्पण।

दर्पण से परावर्तित तरंग एम1 प्लेट के माध्यम से प्रेषित किया जाता है और लहर से परावर्तित होती है एम2 कांच की प्लेट द्वारा फिर से परावर्तित होता है .

आईने से दो तरंगें एम1 और एम2 प्रेक्षक द्वारा व्यतिकरण और फ्रिंजों का अवलोकन किया जाता है।

इसके अलावा, दो समतल तरंगों के बीच सापेक्ष चरण बदलाव के आधार पर रचनात्मक और विनाशकारी हस्तक्षेप होता है।

माइकलसन इंटरफेरोमीटर क्षतिपूर्ति प्लेट।

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https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Michelson_interferometer.png

USB पर dban कैसे लगाएं?

यह प्रायोगिक सेटअप दर्पण से परावर्तित तरंग की तरह एक अतिरिक्त ऑप्टिकल पथ उत्पन्न करता है एम1 और प्लेट A से दो बार गुजरता है।

दर्पण से परावर्तित तरंग के मार्ग में एक और प्लेट रखी है एम2 ताकि तरंग इससे होकर भी दो बार गुजरे।

तो, इन दो तरंगों में संतुलन बनाने के लिए यह ( सी नाम) प्लेट का प्रयोग किया जाता है। इसे ए कहा जाता है क्षतिपूर्ति प्लेट .

रचनात्मक हस्तक्षेप के लिए माइकलसन इंटरफेरोमीटर की स्थिति।

दो तरंगों के बीच पथ अंतर का अभिन्न गुणज होना चाहिए मी .

कहाँ एम आदेश है और एम = 0,1,2,3,….. और मैं तरंगदैर्घ्य है। रचनात्मक व्यतिकरण में फ्रिंजें चमकीली होती हैं।

Δ = 2d cosθ + λ / 2 = (दो तरंगों के बीच कुल पथ अंतर)

= 2d cosθ + λ / 2 = mλ, m = 0, 1, 2,… रचनात्मक हस्तक्षेप के लिए

विनाशकारी हस्तक्षेप के लिए माइकलसन इंटरफेरोमीटर की स्थिति।

यदि दो तरंगों के बीच पथ अंतर है (एम + ½) ।

फिर फ्रिंज दिखाई देते हैं अंधेरा है।

Δ = 2d cosθ + λ / 2 = (m + ½) , m = 0, 1, 2,… विनाशकारी हस्तक्षेप के लिए

संघीय कार्य अध्ययन कार्यक्रम

इस प्रयोग में, कई फ्रिंज रूपों को नीचे दिखाया गया है।

1 सर्कल फ्रिंज।

2 सीधे किनारे।

3 दीर्घवृत्त फ्रिंज।

4 हाइपरबोले फ्रिंज।

इन फ्रिंजों का बनना के बीच की दूरी d पर निर्भर करता है एम1 और एम2′ और यह कोण इन सतहों के बीच।

यहां एम2′ की आभासी छवि है एम2 कांच की प्लेट में बना प्रेक्षक के लिए, जो की दिशा में देखता है एम1 .

माइकलसन इंटरफेरोमीटर आरेख और व्युत्पत्ति' sizes='(max-width: 400px) 100vw, 400px

माइकलसन इंटरफेरोमीटर फ्रिंज

वृत्ताकार फ्रिंज

वृत्ताकार फ्रिज तब बनते हैं जब दो दर्पण एक दूसरे के लंबवत दिशा में होते हैं और एम1 के समानांतर है एम2′ और कोण शून्य है।

के बीच की दूरी दें एम1 और एम2′ के बराबर है डी।

यदि आभासी छवियों के बीच की दूरी S1′ और S2′ का स्रोत एस समानांतर के कारण एम1 और एम2′ के बराबर है 2डी.

में आभासी स्रोत S1′ और S2′ कहा जाता है कि वे एक-दूसरे के चरण में होते हैं (ऐसे स्रोतों को सुसंगत स्रोत कहा जाता है) और इसमें संबंधित बिंदुओं के चरण हर समय बिल्कुल समान होते हैं।

अब दो आने वाली तरंगों के बीच पथ अंतर के बराबर होगा 2डी कोसθ.

जहां is देखने की धुरी और आने वाली गिरने वाली लहर के बीच का कोण।

यहां हस्तक्षेप पैटर्न की विशेषताएं प्रकाश स्रोत की प्रकृति और दर्पण और बीम स्प्लिटर के सटीक अभिविन्यास पर निर्भर करती हैं।

अब समानांतर तरंगें एक दूसरे के साथ व्यतिकरण करती हैं और मैक्सिमा और मिनिमा के फ्रिंज पैटर्न का निर्माण करती हैं जिसके लिए 2d cosθ = mλ।

उन्हें मार डालो और छोड़ दो

यहाँ प्रकाशिक तत्व उन्मुख होते हैं ताकि S1′ और S2′ प्रेक्षक और पैटर्न के अनुरूप हैं जिसके परिणामस्वरूप सामान्य पर वृत्ताकार रूप होते हैं एम1 और एम2′.

इन्हें बराबर के फ्रिंज कहते हैं झुकाव .

स्थानीयकृत फ्रिंज (सीधे या समानांतर)

जिसमें एम1 और एम2′ अतिव्यापी हैं और बड़े पथ अंतर (समान मोटाई वाले फ्रिंज) के लिए भी नहीं देखे जाते हैं।

माइकलसन इंटरफेरोमीटर तरंग दैर्ध्य।

हम जानते हैं कि रचनात्मक व्यतिकरण में देखने के क्षेत्र में चमकीली फ्रिंजें दिखाई देती हैं।

अतः यदि हम दर्पण की स्थिति को समायोजित करें एम1 इस तरह से, जिसके लिए यह रचनात्मक हस्तक्षेप की स्थिति को संतुष्ट करता है, बढ़ रहा है डी द्वारा 2 और परावर्तित तरंगों के बीच पथ अंतर बन जाता है 2 (डी + 2)। यहाँ हमने माना कॉसθ=1

अत: अंत में तरंगदैर्घ्य होगा d=mλ 2 या λ=2d ⁄m ( एन = फ्रिंजों का क्रम)।

माइकलसन इंटरफेरोमीटर प्रायोगिक सावधानियां।

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Unsplash . पर बेन हर्षे द्वारा फोटो

एक स्क्रू को हमेशा धीरे से हैंडल करें क्योंकि इससे शीशा टूट सकता है।

दो लेंस या शीशे के साथ काम करते समय अपनी उंगलियों से कभी भी लेंस या दर्पण को न छुएं।

न्यूयॉर्क में अंतर्राष्ट्रीय संगठन

इससे आपके प्रयोगों का गलत मापन हो सकता है।

3 अधिक जानकारी के लिए हमेशा अपने प्रशिक्षक के संपर्क में रहें। जब आप लेजर के साथ काम कर रहे हों, तो प्रकाश के स्रोत के रूप में हमेशा सावधान रहें।

लेज़र बीम को कभी भी सीधे न देखें क्योंकि अधिकांश लेज़र बीम में उच्च तीव्रता होती है और यह आपकी आंख के रेटिना को नुकसान पहुंचा सकता है।

माइकलसन इंटरफेरोमीटर का अनुप्रयोग।

एक इसका उपयोग खगोलीय इंटरफेरोमेट्री में किया जाता है और समेकन टोमोग्राफी में भी प्रयोग किया जाता है।

दो इसका उपयोग हवाओं और तापमान को इंगित करके ऊपरी वायुमंडल के विश्लेषण में किया जाता है।

इस उपकरण का उपयोग डॉपलर की चौड़ाई को मापने और एयरग्लो और ऑरोरा के स्पेक्ट्रम में शिफ्टिंग के लिए किया जाता है।

3 चल दर्पण के समायोजन के लिए फूरियर ट्रांसफॉर्म स्पेक्ट्रोमीटर के माइकलसन इंटरफेरोमीटर के साथ कई ऑपरेशन किए जाते हैं।

फूरियर रूपांतरण परिवर्तन करता है और इंटरफेरोग्राम को वास्तविक स्पेक्ट्रम में परिवर्तित करता है।

4 फूरियर ट्रांसफॉर्म स्पेक्ट्रोमीटर कुछ शर्तों के तहत फैलाने वाले झंझरी और प्रिज्म स्पेक्ट्रोमीटर पर महत्वपूर्ण लाभ प्रदान कर सकते हैं।

5 इसका उपयोग फाइबर ऑप्टिक्स सामग्री बनाने में किया जाता है।

6 एक ट्यून करने योग्य नैरोबैंड फिल्टर बनाने के लिए।

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