Das Michelson Interferometer
(Kursstufe > Die Welleneigenschaften des Lichts)
Versuch: Messung der Lichtgeschwindigkeit in Luft (Brechungsindex)
- Aufbau
Setzt man vor den Strahlteiler eine Linse (f=5mm), so wird der Strahl geweitet, das Licht fällt dann nicht mehr parallel auf die Spiegel und den Schirm. Beide Teilstrahlen erzeugen einen Lichtfleck von ca. 7cm Durchmesser.
Das Laserlicht hat eine Wellenlänge von 632,8nm.
In einen der beiden Strahlengänge wird eine 50mm lange Kammer eingebracht, die auf zwei Seiten durch je ein Glasfenster verschlossen ist. Mit einer Vakuumpumpe wird die Kammer weitgehend evakuiert. Danach wird die Pumpe abgeschaltet, wodurch die Luft langsam wieder zurück in die Kammer strömt.
Aufbau mit divergentem Licht
Die Kammer wird durch eine Pumpe evakuiert.
- Messung
Das divergente Licht erzeugt ringförmige Maxima und Minima auf dem Schirm. Während des Pumpens ist das Interferenzmuster sehr unscharf und wackelt.
Nachdem die Pumpe abgeschaltet wurde, verschieben sich die Maxima, die Ringe "laufen in die Mitte".
- Auswertung
Man zählt ..... Maxima während des Wiedereinströmens der Luft.
Nun kann man die Anzahl der Wellenlängen innerhalb der Kammer im Vakuum und in der Luft berechnen. Daraus ergibt sich das Verhältnis der Geschwindigkeiten, bzw. die Brechzahl.
