Erklärung der Streifenverschiebung des Michelson-Interferometers

Dies ist Spekulation - aber wenn Ihre Objektträger eine ungleichmäßige Dicke haben oder infolge des Einklemmens gebogen sind, weisen sie in einem Bein des Interferometers eine andere Weglänge auf (und führen daher zu einer Verschiebung des Randes). Muster). Dies wird vielleicht deutlich, wenn man sich dieses Diagramm ansieht:

Im Diagramm links ist die Gesamtweglänge unabhängig von der Position des Strahls – in allen Fällen wird das Licht um den gleichen Betrag gebeugt, wenn es mit den verschiedenen Oberflächen interagiert. Im Diagramm rechts durchqueren die Strahlen, die näher am "Pinch Point" liegen, weniger Glas als die weiter entfernten (die das Glas in einem größeren Winkel schneiden). Das bedeutet, dass sich die Pfadlänge ändert, wenn Sie die Schieber von links nach rechts bewegen.

Es ist nicht klar, ob es einen Abstandshalter als Teil Ihres "Keils" gibt (ich nehme an, dass es einen geben muss, aber ich kann es auf Ihrem Foto nicht sehen). Wenn dies der Fall ist, wird der große Clip, den Sie verwenden, die Folien mit Sicherheit verbiegen. und ein Michelson-Interferometer ist sehr, sehr empfindlich gegenüber Weglängenunterschieden ...

Vermutlich ergibt sich der Effekt aus der Tatsache, dass Ihr Interferometer nicht richtig ausgerichtet ist. Das Vorhandensein von linearen statt kreisförmigen Streifen deutet darauf hin, dass eine Winkelfehlausrichtung vorliegt. Das Bewegen des Keils bewirkt dann eine seitliche Verschiebung des Schnittpunkts des Strahls und des abgewinkelten Schiebers, was zu einer Verschiebung der scheinbaren Position des Strahls am Ziel führt.

Versuchen Sie, das System so auszurichten, dass ein Bullauge-Streifenmuster entsteht, und prüfen Sie, ob die Anomalie weiterhin besteht.

Diese Antwort basiert auf der Erkenntnis von Floris, dass die Objektträger verbogen sein könnten.

Nehmen wir an, der Laser trifft in einem Winkel von auf die Folie$\theta$und reist durch die Platte in einem Winkel von$\theta'=\sin^{-1}({n_a\over n_s}\sin(\theta))$. Nehmen wir an, die Krümmung ist leicht genug, dass der Laser im Wesentlichen parallel zu seinem Eintritt austritt. Ich gehe auch davon aus, dass Sie a verwenden$\lambda=633\mathrm{nm}$Laser. Wir können die Phasenänderung ausdrücken, wenn wir keine Rutschen haben als$\phi={4\pi D\over\lambda}\sec\theta'\left({n_s\over n_a}-\sec(\theta'-\theta)\right)$mit ein wenig Trigonometrie, wo$D$ist die Dicke einer Folie. Wir wollen die Krümmung, die ist${d\theta\over ds}$, Wo$ds=\sec\theta\,dx$. Lassen Sie uns ausdrücken${d\theta\over ds} = \left({d\phi\over d\theta}\right)^{-1} \left({d\phi\over dx}\right) \cos\theta$. Du hast gemessen$d\phi\over dx$sein${2\pi\over 4\mathrm{mm}}$, und angegeben$n_s=1.52={n_s\over n_a}$. Nehmen wir an, unser Einfallswinkel beträgt 10 Grad. Diesen Schlamassel geben wir nun Wolfram .

An diesem Punkt müssen wir also eine Krümmung von 0,06 Grad pro mm haben, um diesen Randeffekt zu beobachten.

In den 2 Gläsern gibt es 4 Oberflächen, dh Grenzfläche Luft/Glas, und 8 Oberflächenorientierungen (a..h) und viel Raum für Interferenzen zwischen Reflexionen und dem Hauptstrahl.

LASER (air) a1b (glass) c2d (air) e3f (glass) g4h

An jeder Grenzfläche ist die Reflexion, die wieder nach vorne reflektiert wird (Selbstinterferenz). Suchen Sie nach Schillern in dünnen Materialien.

vorherige Antwort, jetzt nicht wichtig: Bewerten Sie die Abmessungen des Schraubengewindes , das die Klemme bewegt (Abstand, Steigung) und wie viele Umdrehungen für eine bestimmte Abweichung erforderlich sind. Ich sehe die Schraube nicht, aber ich stelle mir vor, dass sie existiert und das Ergebnis beeinflusst.