Michelson-Interferometer

Das Michelson-Interferometer [ˈmaɪkəlsn-] ist ein Interferometer, das nach dem Physiker Albert A. Michelson benannt wurde. Es wurde ursprünglich entwickelt, um die Existenz des sogenannten Lichtäthers zu überprüfen, der als hypothetisches Medium für die Ausbreitung von Lichtwellen im Vakuum postuliert war. Bekannt wurde es insbesondere durch das Michelson-Morley-Experiment von 1887, das in Zusammenarbeit mit Edward Morley durchgeführt wurde. Das Experiment zeigte, dass eine Bewegung gegen den Äther keinen Einfluss auf die Geschwindigkeit des Lichts hat und wurde damit später ein zentrales Argument für die Begründung der speziellen Relativitätstheorie.^[1] Beim Michelson-Interferometer wird das Phänomen der Interferenz ausgenutzt, welches nur bei kohärentem Licht beobachtet werden kann. Im Normalfall werden spezielle Lichtquellen, im Regelfall Laser, für Interferenzexperimente eingesetzt. Im Experiment kann es dann mit einem Strahlteiler aufgespalten und schließlich mit sich selbst zur Interferenz gebracht werden. Das Besondere am Michelson-Interferometer ist, dass der Strahlteiler und der teildurchlässige Spiegel, in dem die Strahlen wieder vereinigt werden, derselbe ist.

Dabei muss der Wegunterschied der überlagerten Wellen kleiner als die Kohärenzlänge sein. Für Medien mit Dispersion und Lichtquellen mit breitem Spektrum wird deswegen eine Korrekturplatte in den Interferometerarm eingebaut. Die Korrekturplatte ist aus dem gleichen Material wie der Strahlteiler und hat dieselbe Dicke, ist aber vollständig lichtdurchlässig. Sie liegt auf der teilenden Seite des Strahlteilers und ist so angebracht, dass der Wegunterschied der beiden Teilstrahlen ausgeglichen wird.

Diese Bauweise, die sowohl einfache Handhabung als auch hohe Präzision ermöglicht, hat dazu geführt, dass das Michelson-Interferometer nicht nur in der Grundlagenforschung, sondern auch in industriellen Anwendungen weit verbreitet ist. Es bildet die Grundlage vieler hochauflösender Messsysteme, etwa in der Kalibrierung von CNC-Maschinen, der Bestimmung von Materialeigenschaften oder der Detektion von Gravitationswellen.^[2]

1. ↑ Michelson-Interferometer (INT). August 2021, abgerufen am 22. März 2025. 
2. ↑ Laser-Interferometer. In: maschinenkalibrierung.at. Abgerufen am 22. März 2025.