255

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.

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.

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):

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":

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

9.4K постов82.9K подписчиков

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.


- Посты-ответы также должны самостоятельно (без привязки к оригинальному посту) удовлетворять всем вышеперечисленным условиям.

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.

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
32
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 (16)
30
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.

раскрыть ветку (9)
3
Автор поста оценил этот комментарий
Это прекрасно)
0
Автор поста оценил этот комментарий

О да, свойства одного и того же микро объекта как волны так и частицы при разных условиях. Тоже нравится эта тема с квантовой механикой.

0
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 (6)
7
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.

раскрыть ветку (5)
0
Автор поста оценил этот комментарий

а ежели поставить черный экран и маленькое отверстие иголочкой сделать и пропустить параллельные лучи от солнца?

раскрыть ветку (4)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Не прокатит, ты можешь расщепить солнечный свет на спектр призмой, затем из одного участка спектра взять луч и точно так же распидарасить полупрозрачным зеркалом пополам, тогда сработает.

раскрыть ветку (3)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Дифракционной решёткой лучше)
раскрыть ветку (2)
0
Автор поста оценил этот комментарий

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

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

CD / DVD тоже своего рода дифракционная решётка

1
Автор поста оценил этот комментарий
Насчёт где используется.
Вот есть человек с нормальным зрением, он может измерить положение двух находящихся рядом объектов линейкой с точностью до десятых долей миллиметра, дальше будет плохо видно. А приделав зеркала с исследуемым объектам, можно измерить положение и изменение положения объектов до долей микрометра, причём эти объекты могут быть на приличном расстоянии друг от друга.
1
Автор поста оценил этот комментарий

Столько вопросов без ответов :)

раскрыть ветку (3)
0
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 (2)
Автор поста оценил этот комментарий

Только длина плечей нужна в пару километров

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Вообще респект вам, кстати, за материал.
Всегда удивлялся доступности материалов для самоделок сегодня. Вспоминаю как проблематично найти было в нашей деревне нужный транзистор, чтобы собрать какую-нибудь поделку по схеме из журнала "Радио" или "Моделист-Конструктор", а сейчас - пожалуйста: али-экспресс, всякая недорогая бытовая техника, которую можно дербанить на компоненты, магнетрон из микроволновки, насосы, мотор и клапана их стиральной машины, компрессор высокого давления из холодильника, рессивер из огнетушителя, электролизёр на коленке, светодиоды, матрицы, солнечные панели, любые корпуса на 3д-принтере, контроллеры с вайфаем и блютусом за три копейки, роутеры, которые можно прошивать своим кодом, расбери-пи, камеры, старый смартфон - это вообще компьютер полноценный, во времена Аполлонов о таком и не мечтали. Про лазеры и мощные магниты из желехок от устаревших компов я вообще молчу. Из датчиков дыма вон можно радионуклидов налутать...
Золотая эра DIY.

0
Автор поста оценил этот комментарий

Чинить ли сломанную стиралку или взять новую?
я купил новую с режимом сушки, очень доволен, не пожалел что не стал чинить старую рухлядь

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества