Physik-LK · Skript 4 · Wellenoptik

Michelson-Interferometer

Ein Strahlteiler teilt das Laserlicht auf zwei Arme mit den Spiegeln M₁ und M₂. Die zurückkehrenden Bündel überlagern sich auf dem Schirm zu Interferenzringen. Verschiebt man M₂ um Δd, ändert sich der Gangunterschied um 2Δd. Jedes Mal, wenn er um λ wächst, entsteht in der Mitte ein neuer Ring (oder einer verschwindet): 2 · Δd = N · λ.

So gehst du vor

1Wähle einen Laser und tippe „Mikrometer und Zähler nullen“.
2Verschiebe den Spiegel mit den Knöpfen oder schalte den Motor ein. In der Mitte entstehen oder verschwinden Ringe.
3Zähle die Ringe selbst oder lies den Zähler ab und tippe „Δd und N in die Tabelle“.
4Nimm mindestens fünf Wertepaare auf und werte aus.

Mikrometer Δd

0,00 µm

Zähler N

Photodiode

1,00

Laser

Spiegel M₂ verschieben

Den Zähler kann man auch ausschalten und die Ringe in der Mitte selbst zählen. Die Verschiebung des Spiegels ist in der Zeichnung stark überhöht.

Wellenlänge: N über Δd

Vor der Messreihe nullen. Aus N = 2λ · Δd folgt λ aus der Steigung.

Nr.	Verschiebung Δd in µm	Streifenzahl N

Aufträge

Verschiebe den Spiegel in kleinen Schritten. Was passiert in der Mitte des Ringmusters? Warum ist die Mitte abwechselnd hell und dunkel?
Nulle, schalte den Motor ein und zähle selbst 20 Streifen. Lies dann Δd ab und berechne λ.
Nimm mit dem Zähler fünf Wertepaare auf und bestimme λ aus der Tabelle.
Bestimme die Wellenlänge von Laser X. Löse erst danach auf.
Um welche Strecke muss man den Spiegel verschieben, damit 1000 Streifen durchlaufen? Warum ist das Interferometer ein so empfindliches Längenmessgerät?