Interferómetro

Un interferómetro é un instrumento cuxo funcionamento se basea no carácter ondulatorio das ondas electromagnéticas, e é o tipo de trebello co cal se realiza a interferometría.

Interferómetro

Características

Emprega o principio de interferencia de dúas ou máis ondas, que se pode visualizar fixándose nos casos extremos: cando dúas ondas coinciden nun mesmo punto e coa mesma fase refórzanse, amplificando a vibración, porén cando o fan en oposición de fase destrúense, atenuando a vibración.

Inicialmente os máis dos interferómetros construíronse con fontes de luz branca (como no experimento da dobre fenda de Young de 1805). Nos nosos días, e especialmente desde a invención do láser no anos 60, as fontes de luz son maiormente monocromáticas.

Os máis recentes avances en interferómetros achámolos na construción de interferómetros baseados no carácter ondulatorio da materia (non das ondas electromagnéticas), existindo xa o interferómetro de electróns, o interferómetro de neutróns, desde os 90 mesmo o interferómetro atómico; e xa en 2020, hai construídos interferómetros láser para a detección de ondas gravitacionais, LIGO, OVA (Observatorio Virgo Avanzado) e KAGRA. Non está aínda moi claro o máximo tamaño de partícula posíbel para a realización da interferometría.

O esquema máis sinxelo e paradigmático atópase no interferómetro de Michelson (ou Michelson-Morley). Consiste nunha fonte monocromática (sexa de ondas electromagnéticas ou materiais), un espello semitransparente (tamén chamado divisor de feixe) que divide en dous brazos perpendiculares o feixe de ondas, que á súa vez rematan en cadanseu espello. Así, os feixes resultantes propáganse polo seu propio camiño ata que voltan ao divisor de feixe, onde se recombinan e interfiren na dirección perpendicular que aínda fica libre. O dito pódese ollar na figura.

Así se estes dous camiños difiren por un número enteiro (0,1,2,3...) de longuras de onda, observarase interferencia construtiva e daquela un sinal máis forte, se pola contra esta diferenza é dun número semienteiro de longuras de onda (0.5,1.5,2.5,3.5,...) a interferencia será destrutiva e o sinal será máis feble.

Este interferómetro marcou un fito da física, cando foi empregado para verificar a teoría do éter pola cal a luz debería presentar diferenzas na súa velocidade dependendo da dirección de propagación (a favor da de translación da terra ou en contra). Máis o que realmente fixo foi refutala, poñendo un dos máis firmes cimentos da teoría da relatividade ao por en evidencia a constancia da velocidade da luz, e a súa independencia respecto do sistema de referencia elixido.

Existen moitos outros esquemas de interferómetros con diferentes xeometrías, aínda que empregan todos o mesmo principio: a interferencia de ondas. Entre eles destacan especialmente, o interferómetro de Mach-Zehnder, o interferómetro de Sagnac ou o interferómetro Fabry-Perot.

Véxase tamén

Outros artigos

• Óptica
• Electromagnetismo
• Interferometría
• Holografía
• Metroloxía
• Astronomía
• sensores interferométricos
• Atacama Large Millimeter Array

Ligazóns externas

• Coda-wave interferometry using seismic waves. (en inglés)
• Description of astronomical interferometry (en inglés)
• The VLTI Delay Lines Article and images by Fred Kamphues/Mill House Engineering (en inglés)