1234729512521617293434334345125216729

مقياس التداخل لميكلسون

مقياس التداخل لميكلسون


تعريف مقياس مايكلسون للتداخل: Michelson interferometer هو المقياس الذي يستخدم لقياس تداخل الموجات ، ابتكره الفيزيائي البرت ميكلسون

وقد شاع إستخدام هذا الجهاز بسبب تجربة ميكلسون ومورلي الشهيرة والتي بواسطتها أرادا إجراء فحص لما يسمى "أثير الضوء" الذي كان يعتقد أنه وسط لانتقال الضوء. وفي مقياس التداخل لميكلسون تستغل ظاهرة تداخل الموجات وهي تحدث فقط عندما يكون الشعاعان الضوئيان متسقين في موجتهيما لذلك يمكن رؤيتهما 

إذا اعتبرنا أن الضوء يتحرك عن طريق وسط "الأثير" فلا بد من أن إمكانية قياس فرق سرعة الضوء في اتجاهين متضادين بسبب حركة الأرض في الأثير. 
إن تجربة ميكلسون ومورلي هي واحدة من أهم التجارب في حقل الفيزياء قام بها ألبرت مايكلسون وإدوارد مورلي، وتعبر من أول الأدلة القوية المعارضة لنظرية الأثير.

في اغلب الحالات المعتادة تستخدم مصادر ضوئية ، وتكون في الغالب مصدر أشعة ليزر وتجرى بواسطته تجارب التداخل . وأثناء تنفيذ التجربة يتم شق الشعاع الضوئي إلى شقين بواسطة "مقسم الشعاع" ، وبعد انعكاسهما على أنفسهما وتقابلهما يمكن أن تحدث عملية التداخل لهما .

من ميزات مقياس التداخل لميكلسون أن مقسم الشعاع و المرآة النصف عاكسة هما أنفسهما اللذان يستقبلان الشعاعين المتداخلين .

لكي نتمكن من إحداث تداخل بين موجتين ضوئيتين لا بد من أن تكون الموجتان أقصر من طول الاتساق . وعند استخدام وسط ذو معامل انكسار ، وعند استخدام مصدرا ضوئيا يصدر طيفا من الموجات في تلك الحالات ينبغي علينا استخدام لوح تصحيح يثبت على ذراع مقياس التداخل. ويكون لوح التصحيح من نفس مادة "مقسم الشعاع" وتكون له نفس السمك ، وأن يكون شفافا تماما. وهو يثبت على الجزء مقسم الشعاع التي يتم عليه التقسيم بحيث أن يتساوى مساري الشعاعين المنشقين .

طريقة عمل مقياس ميكلسون

إن الطريقة العامة لعمل مقياس ميكلسون للتداخل تعتمد على تقسم الشعاع الضوني الساقط من المصدر إلى شقين. بحيث تمر تلك الموجتان بمسارين مختلفين في الطول ، أو تمر خلال وسطين تختلف فيهما سرعة الضوء . بذلك يحدث فرقا للطور . بين الموجتين . وعندما يجتمعان ثانيا فيمكن أن يحدث التداخل.

في مقياس ميكليسون للتداخل يحدث تقسيم موجة الشعاع بواسطة مرآة نصف شفافة ( نصف عاكسة ) . فعندما يسقط شعاع المصدر على المرآة النصف شفافة (وهي تعمل كمقسم للشعاع الضوئي ) فإن الشعاع الضوئي يمر

جزئياً خلالها (مميز أحمر ) جزئه الآخر ينعكس بمقدار 90 درجة ( مميز باللون الأزرق ) ويسقط كل من الشعاعين على مرآة عاكسة جيدة فينعكسان إلى المرآة النصف شفافة . وهنا ينعكس جزء منهما والآخر ينفذ من المرآة النصف شفافة خلف المرآة النصف شفافة تتطابق عندئذ الموجتان ( أصفر ) ، ويحدث تداخل .

عند تغيير المسافة المقطوعة من قبل أحد الموجتين ، مثلا بإزاحة أحد المرايا أو بوضع وسط شفاف له معامل انكسار (لوح زجاج مثلا أو لوح بلاستيك ) ، فإن الطور ينزاح للشعاعين بالنسبة لبعضهما البعض. وعن طريق إزاحة أحد المرآتين طفيفا يمكن التوصل إلى حدوث اتساق للموجتين . عندئذ يتضاعف مطال الموجة الناتجة (وتسمى تلك الحالة بالتداخل البناء) ، وإذا تعاكس طور الموجتين فإنهما يمحيان بعضهما البعض (وتسمى تلك الحالة بالتداخل الهدام). وعن طريق قياس شدة الضوء للموجة الناتجة يمكن تعيين أقل تغير في المسافة التي تقطعهما الموجتين من نقطة إلى أخرى

بعض استخدامات مقياس التداخل لميكلسون 

من المعلوم وفقاً لقانون كيرشوف الخاص بالأطياف بأن كل عنصر في الطبيعة يبعث بطيف خاص به

ويمكن باستخدام مصدر لأشعة تحت حمراء ووضع عينة من مادة في طريق الشعاع الساقط على الحائل يمكن تعيين طيف المادة . لتطبيق ذلك يستعان ببلورة لها خاصية كهرباء انضغاطية.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
شارك زملاءك من الزر أدناه لتصلكم مواضيعنا القادمة إن شاء الله تعالى


  1. التدوينة التالية
  2. التدوينة السابقة
    blogger
    facebook
جارى التحميل ...

تابعنا على فيسبوك

تابعنا على تويتر

النشرة البريدية