Interferómetro de Mach-Zehnder
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Este interferómetro de duas ondas é uma modificação do interferómetro de Michelson.
Foi desenvolvido por Mach com a ajuda de Zehnder com o objectivo de fornecer um elevado número de objectos estudados.
Comporta dois espelhos, M1 e M2 e duas lâminas de separação, S1 e S2.
O feixe incidente é decomposto em dois feixes idênticos.
Se o comprimento do braço é o mesmo e se o ângulo de incidência nos espelhos é igual a 45°, os dois feixes possuem uma diferença de fase nula na saída do interferómetro. Modificando ligeiramente o ângulo de um dos espelhos, obtém-se a modificação do padrão de interferência.
Se se modifica o índice do ar do braço, afecta-se também a figura de interferência.
A utilização principal deste interferómetro é estudar os escoamentos em torno de uma maquete colocada num fluxo de gás.

Na aplicação supõe-se que o interferómetro está perfeitamente regulado (sem qualquer diferença de caminho entre os dois braços).
Num dos braços, coloca-se uma lâmina de faces paralelas de espessura e, índice n e no outro braço um lâmina prismática de pequeno ângulo a, com o mesmo índice e cuja espessura no centro do campo é e. Como a é pequeno, a espessura e' desta lâmina varia em função da distância ao eixo, segundo a lei e' = e + ax.
A diferença de caminho entre os dois braços é d = (n - 1).e' - (n - 1).e = (n - 1).a.x.
Observam-se no ecrã as franjas da calha de ar com uma interfranja igual a i = λ / (n - 1).a

A definição deste tipo de interferómetro é muito sensível. A qualidade dos vidros afecta muito a qualidade das imagens obtidas.


A aplicação:
Com base na observação da aplicação determine o ângulo da lâmina prismática, com: n = 1,5; comprimento de onda de 550 nm.


Ernst MACH (1838-1916) Físico austríaco. (Dinâmica de fluídos e óptica)

Ludwig ZEHNDER (1854-1949) Físico suíço; autor da primeira radiografia de um esqueleto humano.


Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
Faculté des Sciences exactes et naturelles
Université du Maine - Le Mans

Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências por Manuel Silva Pinto e Alexandra Coelho em Novembro de 2011