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5.1.2 Michelson Interferometer
•
Laser ungefähr in der Mitte an der Längsseite der
Tafel platzieren (Fig. 2) und den Laserstrahl pa-
rallel zur Grundplatte ausrichten (siehe Bemer-
kungen).
•
Spiegel M2 so auf der gegenüberliegenden Seite
der Tafel positionieren, dass die Seite mit der
Einstellschraube nicht zum Laser zeigt. Laser-
strahl so mittels der Schrauben am Spiegelhalter
und Laser einrichten, dass der Strahl zurück auf
den Laser geht.
•
Halbdurchlässigen Spiegel zwischen Laser und
Spiegel M2 stellen (siehe Fig. 2). Der Winkel zwi-
schen dem halbdurchlässigen Spiegel und der
Achse des Laserstrahls sollte möglichst genau 45°
betragen.
•
Mattglasschirm gemäß Fig. 2 aufbauen. Der
Laserstrahl sollte in der Mitte darauf treffen.
•
Spiegel M1 gegenüber dem Mattglasschirm auf-
stellen.
•
Laserstrahl auf dem Schirm durch Verschieben
des Spiegels M1 und mittels der Einstellschraube
am Spiegelhalter in Deckung und auf die gleiche
Höhe wie die Laserquelle bringen (siehe Bemer-
kungen).
•
Linse zwischen halbdurchlässigen Spiegel und
Laser platzieren. Es entsteht ein typisches Inter-
ferenzmuster.
Fig. 2 Experimenteller Aufbau Michelson-Interferometer
(M1, M2 = Spiegel, SM = halbdurchlässiger Spiegel, S =
Mattglasschirm)
Bemerkungen:
Vor dem Experiment sollte die Linse sorgfältig gerei-
nigt werden, um ungewollte Interferenzen Staubpar-
tikel auf der Linse zu vermeiden. Diese Interferenzen
sind als eine Anzahl konzentrischer Ringe sichtbar.
Eine Interferenz von Strahlen, die nur von einem
Spiegel M1 oder M2 kommen, ist möglich. Um diese
Interferenzen zu erkennen, werden die Spiegel ein-
fach nacheinander abgedeckt.
Beim Aufbau gemäß Fig. 2 ist es wichtig, dass die
sich überlagernden Kreiswellen nur einen kleinen
Winkel bilden. Dann ist das Interferenzmuster in der
Fläche I sichtbar (siehe Fig. 3a). Ist der Winkel zu
groß (Fig. 3b), kann die Interferenz nicht beobachtet
werden. Deshalb ist es wichtig, dass der Laserstrahl
so ausgerichtet ist, dass er parallel zur Grundplatte
verläuft und nach der Reflektion an den Spiegeln M1
und M2 weiter parallel verläuft.
Fig. 3 Intergerenz zweier Kreiswellen
Nachdem die Spiegel platziert und ausgerichtet wur-
den, sind zwei Projektionspunkte auf dem Schirm
sichtbar. Diese Punkte sind durch Ausrichtung der
Spiegel auf die gleiche Höhe wie die Laserquelle und
zur Überlagerung auf dem Schirm zu bringen. Auf
diese Weise wird sicher gestellt, dass die Strahlach-
sen parallel zur Grundfläche verlaufen und sich auf
dem Schirm treffen. Diese Ausrichtung geschieht
besser ohne die Linse.
Es ist empfehlenswert den Laser sehr nahe an den
halbdurchlässigen Spiegel zu stellen, wenn die Spie-
gel ausgerichtet werden. Die Abbildungen auf den
Spiegeln sollten die gleiche Größe und Position be-
sitzen. Ist das Interferenzmuster auf dem Schirm
sichtbar, kann der Laser frei verschoben werden
ohne Einfluss auf die Interferenz.
Da der Michelson-Interferometer sehr empfindlich
ist, muss die Metalltafel auf einer stabilen und
schwingungsfreien Unterlage aufgestellt werden.
Falls kein Interferenzmuster auf dem Schirm sichtbar
ist, sollte die Linse entfernt und sicher gestellt wer-
den, dass die Laserstrahlen parallel zur Grundplatte
verlaufen und sich im gleichen Punkt auf dem
Schirm treffen. Wenn dies richtig ist und immer noch
kein Interferenzmuster zu sehen ist, ist es empfeh-
lenswert einen der Spiegel auf der optischen Achse
um ca. 1 mm nach vorne oder hinten zu verschie-
ben.
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