什么是馬赫-曾德爾干涉儀(the Mach-Zehnder Interferometer)？
馬赫-曾德爾干涉儀是一種用于進行精確光學測量的儀器。它可以通過分裂光束和測量光束之間的相移來演示干涉。一個多世紀前，該儀器是由著名物理學家路德維希-曾德爾和路德維希-馬赫發明的。這是一種通用的診斷工具，馬赫-...
馬赫-曾德爾干涉儀是一種用于進行精確光學測量的儀器。它可以通過分裂光束和測量光束之間的相移來演示干涉。一個多世紀前，該儀器是由著名物理學家路德維希-曾德爾和路德維希-馬赫發明的。這是一種通用的診斷工具，馬赫-曾德爾干涉儀用于說明量子物理、空氣動力學和等離子體物理中的示例。空氣繞空氣動力學結構流動，以及氣體介質中的溫度變化、壓力和密度可以觀察到。
圓盤干涉儀的基本部件是光源、兩個分束器、兩個反射鏡和兩個探測器。分束器通常是一個半鍍銀的反射鏡，它折射光束的一部分并反射其余部分。來自光源（通常是激光）的光落在分束器上，分束器將光分為兩束強度相等的光束，光束沿不同方向傳播并撞擊兩個反射鏡。每束光束的相位通過與反射鏡表面的接觸而改變。
光束在第二個分束器中重新組合，探測器有助于研究光路中的相位差。另一種安排是，重新組合的光束通過正透鏡，使光束聚焦在一個點上。如果所有反射面都以絕對平行的方式排列，則當光束重新組合。但是，如果鏡面的角度相差甚微，則重新組合的光束產生干涉條紋。馬赫-曾德爾干涉儀產生的干涉條紋圖將顯示強度變化的暗線和亮線
該裝置非常靈敏，甚至可以作為一個精確的溫度計。例如，一個充滿水的電池可以放置在一個分裂光束的路徑上，而另一個充滿空氣的電池可以放置在另一個路徑上。像水這樣的液體的折射率取決于溫度，如果細胞內的水有輕微的溫度變化，這種效應可以從產生的條紋圖中看出。用馬赫-曾德爾干涉儀測量水溫的微小變化是可能的。
當使用馬赫-曾德爾干涉儀進行精確測量時，了解光學是很重要的。當光線落在表面上時，反射光會移動如果表面另一側的材料具有較高的折射率，則正好是半波長。如果該材料的折射率較低，則反射光束中不存在相位變化。當光從一種介質傳播到另一種介質時，也不存在相位變化，但是光束的方向會因為折射而改變。
馬赫-曾德爾干涉儀也可以用來研究氣體的折射率，甚至檢查物體的平面度。也可以借助干涉儀來測量平板或表面的光學誤差。一些科學家還使用干涉儀在流動可視化中的應用采用光分辨技術觀察變化。
圓盤干涉儀的基本部件是光源、兩個分束器、兩個反射鏡和兩個探測器。分束器通常是一個半鍍銀的反射鏡，它折射光束的一部分并反射其余部分。來自光源（通常是激光）的光落在分束器上，分束器將光分為兩束強度相等的光束，光束沿不同方向傳播并撞擊兩個反射鏡。每束光束的相位通過與反射鏡表面的接觸而改變。光束在第二個分束器中重新組合，探測器有助于研究光路中的相位差。另一種安排是，重新組合的光束通過正透鏡，使光束聚焦在一個點上。如果所有反射面都以絕對平行的方式排列，則當光束重新組合。但是，如果鏡面的角度相差甚微，則重新組合的光束產生干涉條紋。馬赫-曾德爾干涉儀產生的干涉條紋圖將顯示強度變化的暗線和亮線
該裝置非常靈敏，甚至可以作為一個精確的溫度計。例如，一個充滿水的電池可以放置在一個分裂光束的路徑上，而另一個充滿空氣的電池可以放置在另一個路徑上。像水這樣的液體的折射率取決于溫度，如果細胞內的水有輕微的溫度變化，這種效應可以從產生的條紋圖中看出。用馬赫-曾德爾干涉儀測量水溫的微小變化是可能的。
當使用馬赫-曾德爾干涉儀進行精確測量時，了解光學是很重要的。當光線落在表面上時，反射光會移動如果表面另一側的材料具有較高的折射率，則正好是半波長。如果該材料的折射率較低，則反射光束中不存在相位變化。當光從一種介質傳播到另一種介質時，也不存在相位變化，但是光束的方向會因為折射而改變。
馬赫-曾德爾干涉儀也可以用來研究氣體的折射率，甚至檢查物體的平面度。也可以借助干涉儀來測量平板或表面的光學誤差。一些科學家還使用干涉儀在流動可視化中的應用采用光分辨技術觀察變化。
- 發表于 2020-07-10 10:49
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- 分類：技術
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