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Lexikon der Optik: Michelson-Interferometer

Michelson-Interferometer, ein ursprünglich von A. A. Michelson (1852-1931) zum Nachweis der Bewegung der Erde gegen den hypothetischen Äther (Michelson-Versuch) entworfenes Interferometer (Abb. 1). Das Licht wird an der einen unverspiegelten Fläche der Trennplatte oder Teilungsplatte in einen reflektierten und einen hindurchgelassenen Anteil aufgespalten (an anderen Flächen abgespaltene Anteile sind nicht gezeichnet; sie ergeben Nebenbilder). Die beiden Anteile werden an den ebenen Spiegeln reflektiert und gelangen nach Vereinigung an der Teilerplatte in den Ausgang des Interferometers, wo die Interferenzen je nach Dimensionierung und Verwendungszweck des M. mit Fernrohr, Auge oder Mikroskop beobachtet werden können. Durch die der Teilerplatte gleiche Kompensationsplatte werden gleiche Glaswege (d.h. Lichtwege im Glas) in beiden Zweigen des M. erzielt. Teiler- und Kompensationsplatte werden vielfach auch durch einen Teilungswürfel mit teildurchlässiger Diagonalfläche ersetzt (Abb. 1). Sind ein Spiegel und das Spiegelbild des anderen zueinander parallel, so werden an der dadurch gebildeten virtuellen Planparallelplatte im Unendlichen liegende Interferenzen gleicher Neigung (Haidingersche Ringe) erzeugt. Sind beide Spiegel etwas gegeneinander geneigt, dann werden in der Nähe des so gebildeten virtuellen Keiles (Abb. 1) Interferenzen gleicher Dicke (Fizeausche Streifen) sichtbar. Das M. wird hauptsächlich verwendet zur Messung der Breite und Feinstruktur von Spektrallinien (Interferenzspektroskopie), zur Interferenz-Längenmessung, zur interferometrischen Formprüfung (vor allem in der Interferenzmikroskopie) und zur Objektprüfung. Abwandlungen der ursprünglichen Form sind das Twyman-Green-Interferometer, das Kösters-Interferometer, das M. mit Gittern sowie die Zernikesche Anordnung zum Erzeugen von Dreistrahlinterferenzen. Das M. ist Bestandteil einer Reihe von Interferenzmikroskopen. Bei einem M. können die Endspiegel auch durch Tripelspiegel ersetzt sein. Das bringt folgende Vorteile mit sich: Invarianz gegen Kippbewegungen bei Spiegeltranslation, je nach Anordnung auch Entkopplung des Interferometers vom Laser (Abb. 2) oder zusätzlich Invarianz gegen laterale Translationsbewegungen während der Spiegeltranslation (Abb. 3). Aus diesen Gründen werden diese Interferometer in der Fourier-Spektroskopie sowie zur Längen- und Wellenlängenmessung angewandt.



Michelson-Interferometer 1: Strahlengang.



Michelson-Interferometer 2: Mit 2 Tripelspiegeln ausgerüstetes Michelson-Interferometer, das vom Laser entkoppelt ist.



Michelson-Interferometer 3: Mit einem Tripelspiegel ausgerüstetes Michelson-Interferometer, das Kipp- und laterale Translationsinvarianz besitzt.

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