Variante do Interferômetro de Michelson-Morley baseado em um dioptro ar-água como divisor de feixe

• Published in: Revista Brasileira de Ensino de Física Vol. 45
• Main Authors: Silva, Marcus Vinícius Santos da, Lemaire, Thierry Jacques, Paes, Tiago Franca, Ribeiro, Yuri Hamayano Lopes
• Format: Journal Article
• Language: Portuguese
• Published: Sociedade Brasileira de Física 2023
• Subjects: divisor de feixe; dióptro ar-água; Interferência
• ISSN: 1806-1117; 1806-1117; 1806-9126
• DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2023-0190

Desde sua construção em 1887 por Albert Michelson e Edward Morley, com o objetivo de medir a velocidade da terra em relação ao éter, o interferômetro de Michelson-Morley passou a ser utilizado nas mais diversas aplicações de interferometria. Apesar de sua simplicidade na montagem, o instrumento encontra importantes aplicações utilizando o fenômeno de interferência. Neste trabalho apresentamos a simulação e a construção de uma variante do interferômetro de Michelson-Morley utilizando o dioptro ar-água como divisor de feixe. A proposta é uma importante aplicação para discussão de diferentes temas vistos na formação em Física e Engenharias. Na montagem foram utilizados um laser vermelho centrado em 630 nm, com polarização linear orientada em um ângulo de cerca de 45∘ do plano de incidência, como fonte de excitação e dois espelhos de primeira face para refletir os feixes refletido e o refratados no dioptro. A análise das intensidades das ondas foi realizada utilizando o Método dos Elementos Finitos e as imagens das interferências circulares foram obtidas utilizando-se uma câmera CCD. The Michelson-Morley interferometer has been used in the most diverse applications since its construction in 1887 by Albert Michelson and Edward Morley to measure the speed of the earth with regard to the ether. Despite the simplicity of its assembly, the instrument still finds relevant applications nowadays. In this work, we present the computational simulation and construction of a variant of the Michelson-Morley interferometer using the air-water diopter as a beam splitter. The proposed modification shows significance in promoting the discussion about many concepts related to physics and engineering. The assembly employed a red laser centered at 630 nm, with linear polarization oriented at an angle of about 45∘ from the plane of incidence, as an excitation source and two first surface mirrors to reflect the beams reflected and refracted at the diopter – a CCD camera captured the circular interference images on the screen. The analysis of the wave intensities employed the Finite Element Method.