Интерферометр из спичек и желудей

Итак, у меня отпуск, было пиво и желание сделать что то. "Чем-то" оказался интерферометр по схеме Майкельсона. Нуачо, я всегда хотел собрать интерферометр.


Итак, из чего я сделяль.

Источник лазерного луча - брелок-указка, купленный за 90 рублей. Из-за обще-поганого качества контактов в нем брелок был разобран и к лазеру в обход кнопок подпаяны выводы на внешнюю батарею (литиевый аккум). Напряжение осталось примерно то же - раньше были три батарейки-таблетки 4.5В суммарно, сейчас аккум на 3.7-4В.

Интерферометр из спичек и желудей Своими руками, Лазерная указка, Научпоп, Видео, Длиннопост

Зеркала сделаны из покровных стекол для микроскопии. Чтоб они что то отражали - потребовался коллега с плазменной напылялкой. Одно зеркало напылено на пол-шишечки, чтоб было полупрозрачным. Два других - слоем потолще. На фото - запасные зеркала, которые я уже успел заляпать руками.

Интерферометр из спичек и желудей Своими руками, Лазерная указка, Научпоп, Видео, Длиннопост

Делалось все максимально просто и быстро, на столе с креплением на детальки Лего и пластилин. Да, я в курсе, что оптический стол из Лего и пластилина это дно. Но для демонстрации этого хватило.

Вот как это выглядит у меня (стол видел некоторое дерьмо, поэтому сейчас он такой красивый):

Интерферометр из спичек и желудей Своими руками, Лазерная указка, Научпоп, Видео, Длиннопост
Интерферометр из спичек и желудей Своими руками, Лазерная указка, Научпоп, Видео, Длиннопост

Чтобы лучи стали заметны - я подпустил дыма. Справа лазер, в центре полупрозрачное зеркало, сверху и слева два непрозрачных зеркала. Круглая штука на выходе луча - это объектив старого детского микроскопа, чтобы увеличить картину интерференции и спроецировать её на экран. Получается вот такая "зебра":

Интерферометр из спичек и желудей Своими руками, Лазерная указка, Научпоп, Видео, Длиннопост

Если пошевелить одно из зеркал - лучи разъедутся и будет просто два пятна. "Зебра" возникает только если их (лучи) совместить. На видео видно, как картина интерференции "плывет" от деформаций мягкого пластилина. Она чертовски чувствительна к вибрации, достаточно слегка нажать на стол или пройти рядом, чтобы полосы начали дёргаться и уплывать. В конце видео я специально постучал пальцем по столу, чтобы это показать.

Наука | Научпоп

7.7K поста78.5K подписчика

Добавить пост

Правила сообщества

Основные условия публикации

- Посты должны иметь отношение к науке, актуальным открытиям или жизни научного сообщества и содержать ссылки на авторитетный источник.

- Посты должны по возможности избегать кликбейта и броских фраз, вводящих в заблуждение.

- Научные статьи должны сопровождаться описанием исследования, доступным на популярном уровне. Слишком профессиональный материал может быть отклонён.

- Видеоматериалы должны иметь описание.

- Названия должны отражать суть исследования.

- Если пост содержит материал, оригинал которого написан или снят на иностранном языке, русская версия должна содержать все основные положения.


Не принимаются к публикации

- Точные или урезанные копии журнальных и газетных статей. Посты о последних достижениях науки должны содержать ваш разъясняющий комментарий или представлять обзоры нескольких статей.

- Юмористические посты, представляющие также точные и урезанные копии из популярных источников, цитаты сборников. Научный юмор приветствуется, но должен публиковаться большими порциями, а не набивать рейтинг единичными цитатами огромного сборника.

- Посты с вопросами околонаучного, но базового уровня, просьбы о помощи в решении задач и проведении исследований отправляются в общую ленту. По возможности модерация сообщества даст свой ответ.


Наказывается баном

- Оскорбления, выраженные лично пользователю или категории пользователей.

- Попытки использовать сообщество для рекламы.

- Фальсификация фактов.

- Многократные попытки публикации материалов, не удовлетворяющих правилам.

- Троллинг, флейм.

- Нарушение правил сайта в целом.


Окончательное решение по соответствию поста или комментария правилам принимается модерацией сообщества. Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает @SupportComunity и общество Пикабу.

31
Автор поста оценил этот комментарий
Завлекло но я остался неудовлетворенным в своей любознательности и у меня остались вопросы. Что я увидел? Что за принципы тут работают? Как это используется? С чего все началось? Что делать со своей жизнью? Чинить ли сломанную стиралку или взять новую?
раскрыть ветку (1)
31
Автор поста оценил этот комментарий

Все началось, когда были выкованы кольца...

На самом деле все началось в детстве, когда я заинтересовался физикой и прочитал в научпоповой книжке словосочетание "корпускулярно-волновой дуализм". Это сильно пошатнуло неокрепшую детскую психику и привело к желанию ставить эээксперименты. В детстве это были взорванные в розетке конденсаторы и запуски самодельных ракет с балкона. Сейчас, с новыми возможностями - вот такое.


Сам по себе опыт показывает, что будет, если свет разделить на два потока, а потом их сложить. С обычной лампочкой/светодиодом не прокатит, потому что у них атомы испускают волны света несинхронно, вразнобой. В лазере атомы синхронизируются и выпускают волну все одновременно. Это называется когерентное излучение. В интерферометре когерентный лазерный луч сначала разделяется на два пучка полупрозрачным зеркалом, потом складывается обратно с помощью двух непрозрачных зеркал. Поскольку расстояния, пройденные пучками не равны между собой, а зеркала кривые-косые то вместо темного или светлого поля (как было бы в идеальном математическом случае) получаются темные и светлые полосочки. В тех местах, где волны в двух пучках прилетели на экран "горб волны 1" + "горб волны 2" или "впадина1" + "впадина2" (т.е. в одной фазе) получается светлая полосочка, свет двух пучков взаимно усиливается. Там, где волны пришли на экран в противофазе (горб1 + впадина2) будет темная полосочка, свет от двух пучков взаимно уничтожается. Когерентность лазерного света позволяет наблюдать стабильную полосатую картину, несмотря на все погрешности опыта.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
А можно ли замутить подобный опыт без лазера с солнечным светом? К примеру собрав его в пучок простой линзой? Хотя наверное одной линзой не получится..
раскрыть ветку (1)
8
Автор поста оценил этот комментарий

нужна именно когерентность света, т.е. чтобы в пучке все волны шли в одной фазе и с одной длиной волны. тогда прилетать на экран(детектор) они тоже будут синфазно.

солнечный свет (а равно свет лампы накаливания, светодиода, люминесцентной лампы и прочее) излучается разными атомами в разной фазе и с разной длиной волны.

показать ответы
11
Автор поста оценил этот комментарий
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
7
Автор поста оценил этот комментарий

Затем!

Автор поста оценил этот комментарий

Конечно, у меня ж в сарае 30 килограмм дифракционных решёток валяется, совсем забыл ;)

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

CD / DVD тоже своего рода дифракционная решётка

Автор поста оценил этот комментарий

Если такой же сделать, но побольше, то получится измерить дрожание ткани пространтсва-времени при слиянии черных дыр в далёкой галактике.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Только длина плечей нужна в пару километров

показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

Прикольно... А где в быту можно наковырять полупрозрачное зеркало?  Друга с напылителем нету((

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Кроме как освоить реакцию серебряного зеркала ничего на ум не приходит. Или использовать более мощный лазер и обычное стекло без металлизации вместо полупрозрачного зеркала.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

@moderator, пост автоматом упал в "рукодельники". можно его в "наука/научпоп"?

показать ответы