İçeriğe atla

Michelson interferometresi

Basit bir Michelson interferometresi düzeneği

Michelson girişimölçeri ya da interferometresi Albert Abraham Michelson tarafından geliştirilen girişimölçerdir.

Temel olarak, Michelson interferometresi bir ışık kaynağından gelen ışığı iki kola ayırır. Bu ayırma işlemi, bir yarı geçirgen bir aynaya (ışın ayracı) dayanır. Işık kaynağından gelen ışık, yarı geçirgen aynadan geçerek iki farklı kola ayrılır. Bu iki kolun uzunluğu birbirinden farklıysa bir faz farkı oluşur.

Her bir kolda seyahat eden ışık dalgaları, yansıtıcı aynalar aracılığıyla geri yönlendirilir. Yarı geçirgen aynada tekrar buluşan ışık dalgaları, algılayıcının bulunduğu yöne yansır. Farklı kollarda hareket eden ışık dalgalarının aldığı yol miktarına göre algılayıcı üzerinde bir girişim deseni oluşur.

Girişim deseni, bir detektör veya gözlem cihazı aracılığıyla kaydedilir. Desen, ışığın farklı faz farklarından kaynaklanan parlaklık veya karanlık bölgelerin bir kombinasyonudur. Bu desen, interferometrenin kullanıldığı uygulamaya bağlı olarak, optik ölçümler yapmak, dalga boyu veya uzaklık ölçümleri gerçekleştirmek, yüzey düzgünlüğünü incelemek veya optik aygıtların kalibrasyonunu sağlamak gibi çeşitli amaçlar için kullanılabilir.

Michelson interferometresi, bilimsel araştırmalardan endüstriyel uygulamalara kadar geniş bir alanda kullanılan önemli bir araçtır. Optik dalga interferometrisinin temel prensiplerini ve ışığın dalga özelliklerini anlamak için kritik bir deney düzenlemesidir. Michelson, bu düzeneği Edward Morley ile beraber ünlü Michelson-Morley deneyinde kullanmıştır.

Tarihçe

Bu cihaz, tarihsel olarak önemli bir Michelson interferometre ve bir sert ve kompakt yapısı, yüksek çözünürlüklü Fabry-Perot interferometresi birleştirir. Michelson interferometre bugünkü fizik laboratuvarlarında hala önemli bir araçtır ve iki-ışını girişim fenomen gözlemlemek için kullanılır. Fabry-Perot interferometresi çoklu-ışını girişim gözleme ve spektrumun ince yapısı ölçüm için kullanılmaktadır. Ölçümler de iki çalışma modu hassastır. İki çalışma modu ve hizalama bileşenleri arasında geçiş oldukça basittir. Bu cihaz, üniversiteler ve kolejlerde fizik öğretimi için kullanıma uygundur.

Yapılandırma

Gelen ışık A noktasında bulunan aynayla iki parçaya ayrılır. Bu ışıklar A noktasında birleşmeden önce yollar boyunca ilerler. A noktasına geri donen iki ısın birleştirilmiş ışını oluştururlar. İki ışık dalgasının aynı miktar camda ilerlemesini sağlamak amacıyla bir C elemanı düzeneğe eklenir. İki dalganın aldığı yol aynı olursa, ışık dalgaları kuvvetlendirici girişim yapacaktır. X ve Y aynaları tam olarak dik konulursa birlesen ışınlar girişimi kuvvetlendirici yapar.

Formül

Aynanın x kadar kayması sonucu N tane aydınlık çizgisi geçmiş ise X=N.(λ/2)

Kaynakça

  • Fishbane,P.Temel fizik.Yayına hazırlayan:prof.dr.Cengiz Yalçın
  • Serway, Raymond (2011). Fen ve Mühendislik İçin Fizik 2. Ankara: Palme Yayıncılık. s. 1203. ISBN 9758624083. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Optik</span> fizik biliminin bir alt dalı

Optik, ışık hareketlerini, özelliklerini, ışığın diğer maddelerle etkileşimini inceleyen; fiziğin ışığın ölçümünü ve sınıflandırması ile uğraşan bir alt dalı. Optik, genellikle gözle görülebilen ışık dalgalarının ve gözle görülemeyen morötesi ve kızılötesi ışık dalgalarının hareketini inceler. Çünkü ışık bir elektromanyetik dalgadır ve diğer elektromanyetik dalga türleri ile benzer özellikler gösterir.

İnterferometri bilgi çıkarımı için elektromanyetik dalgaların üst üste getirildiği tekniktir. İnterferometri, astronomi, fiber optik, mühendislik, optik, oşinografi, sismoloji, spektroskopi, kuantum mekaniği, nükleer ve parçacık fiziği, plazma, uzaktan algılama, biyomoleküler etkileşimler, yüzey profili, mikroakışkanlar, mekanik gerilme/gerilim ölçümü, velosimetri ve optimetri alanlarında önemli bir araştırma tekniğidir.

<span class="mw-page-title-main">Lazer</span> ışığın uyarılmış radyasyon ile yükseltilmesini sağlayan bir optik düzenek

Lazer ışığın uyarılmış radyasyon ile yükseltilmesini sağlayan bir optik düzenektir. İsmini "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" kelimelerinin baş harflerinden alır ve bu, "ışığın uyarılmış ışıma ile yükseltilmesi" anlamına gelir. İlk lazer, 1960 yılında Theodore Maiman tarafından Charles Townes ve Arthur L. Schawlow'un teorileri baz alınarak üretilmiştir. Lazerin ışıktan daha düşük mikrodalgafrekanslarında çalışan versiyonu olan "maser" ise Townes tarafından 1953 yılında bulunmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Gözlemsel astronomi</span>

Gözlemsel astronomi astronomi bilimlerinin, teorik astrofizikten farklı olarak veri almayla ilgilenen bir dalıdır. Ana olarak fiziksel modellerin ölçülebilir içeriklerini bulmaya dayanır. Uygulama olarak, Teleskop ve diğer astronomi araç gereçleri kullanılarak gökcisimlerinin gözlenmesidir.

<span class="mw-page-title-main">Holografi</span>

Holografi, lazer ışınlarına dayanılarak gerçekleştirilen üç boyutlu görüntü işlemine verilen addır.

<span class="mw-page-title-main">Albert Michelson</span> Amerikalı fizikçi

Albert Abraham Michelson, Amerikalı fizikçidir. Doğumundan iki yıl sonra ailesi Virginia City'ye taşındı. Fakat daha sonra San Francisco'ya gittiler. Michelson burada 1869 yılında liseyi bitirdi. Başkan Grant tarafından U.S. Naval Academy 'ye çağrıldı. Teğmen olarak mezun olduktan sonra iki yıl gemiyle gezdi. Daha sonra Amiral Sampson'un yanında akademide fizik ve kimya öğretmenliği yaptı.

<span class="mw-page-title-main">Webcam</span> görüntüsüyü gerçek zamanlı olarak bir bilgisayar ağına aktaran bilgisayara bağlı video kamera

Web Kamera veya kısaltılmışı Webcam, bir bilgisayara ya da bilgisayar ağına USB girişleri üzerinden ya da kablosuz protokoller kullanılarak bağlanan video aygıtı.

<span class="mw-page-title-main">Görelilik ilkesi</span> Fizik yasalarının tüm referans çerçevelerinde aynı olması gerektiğini belirten fizik ilkesi

Görelik teorisi ya da basitçe fizikte görelilik genellikle Albert Einstein'ın iki teorisini kapsar. Bunlar özel görecelik ve genel göreceliktir.

<span class="mw-page-title-main">Işık hızı</span> elektromanyetik dalgaların boşluktaki hızı

Işığın boşluktaki hızı, fiziğin birçok alanında kullanılan önemli bir fiziksel sabittir. Genellikle c sembolüyle gösterilir. Tam değeri saniyede 299.792.458 metredir. Metrenin uzunluğu bu sabitten ve uluslararası zaman standardından hesaplanmıştır. Özel göreliliğe göre c, evrendeki bütün madde ve bilgilerin hareket edebileceği maksimum hızdır. Bütün kütlesiz parçacıkların ve ilgili alanlardaki değişimlerin boşluktaki hareket hızıdır. Bu parçacıklar ve dalgalar gözlemcinin eylemsiz referans çerçevesi ya da kaynağın hareketi ne olursa olsun c'de hareket ederler. Görelilik teorisi'nde c, uzay-zaman arasındaki ilişkiyi kurar; aynı zamanda meşhur kütle-enerji eşdeğerliliği formülünde de gözükür E = mc2. Işığın hava veya cam gibi şeffaf maddelerdeki ilerleyiş hızı c'den azdır. Benzer şekilde radyo dalgalarının tel kablolardaki ilerleyişi de c'den yavaştır. Işığın madde içindeki hızı v ile c arasındaki orana o maddenin kırılma endeksi denir. Örneğin, görülebilir ışık için camın kırılma endeksi genellikle 1,5 civarındadır. Yani ışık camın içinde c / 1,5 ≈ 200.000 km/s ile hareket eder. Hangi açıdan bakılırsa bakılsın ışık ve öteki elektromanyetik dalgalar anında yayılıyormuş gibi gözükür ancak, ölçülebilir hızlarının uzun mesafeler ve hassas ölçümlerle ölçülebilir sonuçları vardır. Uzaydaki keşif araçlarıyla iletişim kurarken mesajların Dünya'dan uzay aracına ya da uzay aracından Dünya'ya ulaşması dakikalar ya da saatler alabilir. Yıldızlardan gelen ışık onları yıllar önce terk etmiştir ve bu sayede uzaktaki nesnelere bakarak evrenin tarihini çalışma şansı verir. Işığın ölçülebilir hızı aynı zamanda bilgisayardaki bilgilerin çipler arasında aktarılması gerektiği için bilgisayarların teorik hızını da sınırlar. Işık hızı, uzak mesafeleri yüksek isabetle ölçebilmek için uçuş zamanı ölçümlerinde de kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Çift yarık deneyi</span>

Young deneyi olarak da bilinen çift-yarık deneyi, ışığın dalga özelliği sergilediğini gösterir. Fotoelektrik etkisi ışığın dalga özelliğinin yanı sıra parçacık özelliği de sergilediğini gösterir. Deneyin basit versiyonunda lazer ışını gibi bağdaşık bir ışık kaynağı, iki paralel yarık açılmış ince bir levhayı aydınlatır ve yarıktan geçen ışık levhanın arkasındaki bir ekranda gözlemlenir. Işığın dalga doğası ışık dalgalarının iki yarıktan da geçerek girişim yapmasını ve ekranda aydınlık ile karanlık bantlar oluşturmasını sağlar ki bu sonuç ışık tamamen parçacıklı yapıda olsa beklenemez. Fakat, parçacıklardan veya fotonlardan oluşuyormuş gibi, ekranda her zaman ışığın soğurulduğu görülür. Bu durum dalga-parçacık ikiliği olarak bilinen prensibi ortaya koyar.

Bu Lazer konularının bir listesidir.

Özel görelilik kuramı tarihi, birçok teorik sonuçtan ve Albert A. Michelson, Hendrik Lorentz, Henri Poincaré ve diğerleri tarafından elde edilmiş ampirik bulgulardan oluşmaktadır. Tüm bunlar Albert Einstein ve daha sonrasında Max Planck, Hermann Minkowski ve diğerleri tarafından önerilen özel görelilik kuramının bir sonucudur.

<span class="mw-page-title-main">Fabry-Pérot interferometresi</span>

Optikte Fabry-Pérot interferometresi veya etalon, iki paralel yansıtıcı yüzeyden oluşan bir optik kovuktur. İnterferometre ismini cihazı 1899'ta geliştiren fizikçiler Charles Fabry ve Alfred Perot'tan almıştır. Cihazın diğer ismi olan etalon, Fransızca ölçme standartı anlamına gelen étalon kelimesinden gelmektedir.

Wheeler'ın gecikmiş seçim deneyi aslında John Archibal Wheeler tarafından önerilen kuantum fiziğinin içinde önde gelen 1978 ve 1984 yılları arasında oluşturulmuş düşünce üzerine dayalı bir deneydir. Bu tür deneyler ışığın çift yarık deneyinde deneysel bir aparat olarak yolculuk yapacağı ve kendini düzenleyeceği, kendisi için en doğru karardan yola çıkarak mı yoksa ışığın belli olmayan bir halde olacağını mı yahut dalga mı parçacık mı olduğunu anlama girişimlerinde bulunmak için düzenlenmiştir.

Brillouin saçılması Leon Brillouin'den sonra isimlendirilmiştir. Işığın saydam bir cisimden geçmesiyle birlikte ve maddeyle etkileşime girmesiyle birlikte periyodik uzaysal ve zamansal farklılıkları maddenin yansıtıcı indeksinde oluşturmaktadır. Optikte de belirtildiği gibi, yansımanın indeksi saydam malzemede deformasyonla oluşmaktadır.

Uyarlanabilir optik, optik sistemlerinin performansını artırmak için geliştirilmiş ve dalga cephesi bozulmalarını en aza indirmek amacıyla kurulmuş bir teknolojidir.

Geometrik optik veya ışın optiği, ışık yayılmasını ışınlarla açıklar. Geometrik optikte ışın bir soyutlama ya da enstrumandır; ışığın belirli şartlarda yayıldığı yola yaklaşmada kullanışlıdır.

Emisyon teorisi, diğer adlarıyla emitör teorisi veya ışığın balistik teorisi 1887'deMichelson-Morley deneyinin sonuçlarını açıklayan, özel izafiyet teorisine rakip bir teoriydi. Emisyon teorileri ışık iletimi için belirli bir çerçevesi olmadığından izafiyet yasalarına uyar, fakat değişmezlik esasını uygulamak yerine ışığın kaynağına bağlı olarakc hızında yayıldığını söyler. Böylece emitör teorisi elektrodinamik ve mekaniği basit bit Newton teorisi ile kombine eder. Temel bilimsel görüşün dışında hala yanlıları olsa da, bu teori bilim adamlarının çoğunluğu tarafından kesinlikle gözden düşmüş sayılmaktadır.

X ışını optiği, optiğin görünen ışık yerine X ışınları kullanılan bir dalıdır. Görünen ışık için lensler kırılma indisi esasen 1’ den büyük olan şeffaf materyalden yapılırken ; X ışınları içinkırılma indisi birden biraz daha küçüktür. X ışınlarını yönetmenin prensip methodları yansıma, kırınım ve girişimden gelir. Uygulama örnekleri X ışını teleskopları ve X ışını mikroskoplarını içerir. Kırınım, bileşik kırınım merceği için bir temeldir, birçok küçük X ışını merceği seriler halinde X ışınlarının kırınım indisi anı numaralarına göre denklenmişlerdir. Kırınım indisinin hayali kısmı da, X ışınlarını yönlendirmek için kullanılabilir. Görünür ışık için de kullanılabilen pim deliği kamerasi buna bir örnektir.

Fizikte iki dalga kaynağı eğer sabit bir faz farkları varsa ve eşit frekansa sahip ise mükemmel bir uyuma sahiptir. Bu dalgaların sabit girişime olanak veren ideal bir özelliğidir. Asla oluşmayacak durumları sınırlayan ve dalga fiziğinin anlaşılmasına yardımcı olan farklı kavramları içerir ve kuantum fiziğinde çok önemli bir konsept olmuştur. Daha genel olarak, uyumluluk tek bir dalganın veya birçok dalga içeren dalga paketlerinin fiziksel özelliklerini tanımlar.