فاصله تداخل سنج مایکلسون از منشور تا صفحه نمایش. اصل عملکرد تداخل سنج های نوری
هدف: آشنایی با طراحی نوری و عملکرد تداخل سنج. تعیین طول موج نور، اندازه گیری تغییر شکل های کوچک.
معرفی
هنگامی که دو موج نوری منسجم اضافه می شود، شدت نور در یک نقطه دلخواه است مبه تفاوت در فازهای نوسانات رسیده به این نقطه بستگی دارد.
اجازه دهید در نقطه در بارهموج به دو موج منسجم تقسیم می شود که در نقطه بر روی یکدیگر قرار می گیرند م. اختلاف فاز در این نقطه از امواج منسجم به زمان انتشار امواج از نقطه بستگی دارد در بارهدقیقا م. برای موج اول این زمان برابر است، برای موج دوم 
، جایی که 
,
- مسیر و سرعت انتشار موج اول از یک نقطه در بارهدقیقا م;
,
- برای موج دوم همانطور که مشخص است،
,
, (1)
جایی که با- سرعت نور در خلاء؛ n 1 و n 2- ضریب شکست محیط اول و دوم به ترتیب.
سپس اختلاف فاز دو موج در نقطه مرا می توان در فرم نشان داد
, (2)
که در آن اختلاف نوری بین مسیرهای دو موج است. 
و 
- طول نوری امواج اول و دوم.
از فرمول (2) مشخص می شود که اگر اختلاف مسیر برابر با تعداد صحیح طول موج در خلاء باشد.
,ک= 0، 1، 2، (3)
سپس اختلاف فاز مضربی از 2 است 
و نوسانات برانگیخته در نقطه مهر دو موج با یک فاز رخ خواهند داد. بنابراین (3) شرط حداکثر تداخل است.
ابزار اندازه گیری نوری بر اساس تداخل نور نامیده می شود تداخل سنج ها. در این کار از تداخل سنج مایکلسون استفاده شده است که نمودار شماتیک آن در شکل 1 نشان داده شده است.
عناصر اصلی آن عبارتند از: منبع نور I، مکعب تقسیم K و دو آینه - Z1 متحرک و Z2 ثابت. یک پرتو نور از منبع I روی یک مکعب K می افتد که از دو نیمه در امتداد یک صفحه مورب بزرگ به هم چسبیده است. دومی نقش یک لایه نیمه شفاف را بازی می کند که پرتو اصلی را به دو - 1 و 2 تقسیم می کند. نوع الگوی تداخل با پیکربندی سطوح موج امواج مزاحم تعیین می شود. اگر سطوح موج صاف باشند (یک پرتو همسو از منبع می آید)، سیستمی از نوارهای روشن و تیره متناوب موازی روی صفحه ظاهر می شود (به بند 2 بخش 2 مراجعه کنید)، و فاصله بین نوارهای تیره و روشن تعیین می شود. توسط رابطه
, (4)
جایی که 
- طول موج نور؛ 
- زاویه بین بردارهای موج 
و 
امواج مزاحم
اندازه زاویه 
و بنابراین، عرض نوارها را که برای مشاهده راحت است، می توان با تغییر شیب آینه های Z1 و Z2 و مکعب K تنظیم کرد.
در مواردی که امواج تا شده کروی هستند (به § 6 بخش 2 مراجعه کنید)، الگوی تداخل به شکل حلقه هایی است که فواصل بین نوارها بیشتر است، هر چه شعاع انحنای سطوح موج کمتر باشد.
معمولاً فواصل مکعب تقسیم تا آینه ها نامیده می شود بازوهای تداخل سنج، که به طور کلی با یکدیگر برابر نیستند. تفاوت دو برابری در طول بازوها، اختلاف نوری در مسیر امواج مزاحم است 
. تغییر طول هر بازو به مقدار منجر به تغییر در تفاوت مسیر نوری می شود 
و بر این اساس، به تغییر الگوی تداخل روی صفحه توسط یک باند. بنابراین، تداخل سنج می تواند به عنوان یک دستگاه حساس برای اندازه گیری جابجایی های بسیار کوچک عمل کند.
شما می توانید تفاوت مسیر نوری بین دو پرتو را به روش های مختلف تغییر دهید. می توانید یکی از آینه ها را جابجا کنید و اختلاف مسیر نوری دو برابر میزان حرکت آینه تغییر می کند. شما می توانید طول مسیر نوری یکی از پرتوها را با تغییر ضریب شکست محیط در یک ناحیه خاص تغییر دهید و تغییر در اختلاف مسیر پرتوهای مزاحم برابر با دو برابر طول مسیر نوری نور در این ناحیه خواهد بود. متوسط. در این کار از روش هایی استفاده شد که اندازه گیری مقادیر مختلف فیزیکی را ممکن می ساخت.
بشقاب شیشه ای.بگذارید یک صفحه شیشه ای با ضخامت در مسیر یکی از پرتوها قرار بگیرد دبا ضریب شکست n. هنگام چرخاندن صفحه در یک زاویه 
از یک موقعیت عمود بر پرتو فرودی نور، یک اختلاف مسیر اضافی ایجاد می شود:
. (5)
اگر در حین چرخش، الگوی تداخل تغییر کند مترراه راه، پس 
و شما می توانید ضریب شکست را پیدا کنید. برای گوشه های کوچک 
تقریباً از (5)
که در تداخل سنج مایکلسوناز پدیده تداخل در لایه های نازک استفاده می شود. پدیده تداخل در این دستگاه با تقسیم دامنه موج انجام می شود.
این دستگاه چیست؟ روی یک پایه عظیم یک صفحه موازی صفحه ($A$) که به آرامی با نقره پوشانده شده است، در زاویه 45$^0$ نسبت به جهت انتشار پرتوها و دو آینه مسطح عمود بر هم وجود دارد $C$ و $D. $ (شکل 1).
تصویر 1.
صفحه B (شکل 1) به عنوان یک صفحه کمکی عمل می کند؛ تفاوت در مسیر پرتوها را جبران می کند. امواج نور از ($S$) حرکت می کنند. برخی از آنها از سطح نقره ای صفحه $A$ منعکس می شوند و برخی از این صفحه عبور می کنند. به این ترتیب فرآیند تقسیم یک موج نور به دو موج منسجم رخ می دهد. امواجی که از صفحه عبور می کنند از آینه های $C$ و $D$ منعکس می شوند. امواج منعکس شده دوباره تا حدی منعکس می شوند و تا حدی از طریق صفحه نقره ای $A$ منتقل می شوند. این امواج می توانند در منطقه $AK$ دخالت کنند. این الگوی تداخل از طریق تلسکوپ مشاهده می شود. بنابراین، در صفحه $A$ دامنه تقسیم می شود؛ جبهه موج روی آن حفظ می شود؛ فقط جهت حرکت آن تغییر می کند.
اگر به طور فرضی، بازوی $DA$ با $90^0$ بچرخد، آینه $D$ در موقعیت $D"$ قرار می گیرد. شکافی بین $D"$ و $C$ ظاهر می شود، که ممکن است شبیه به فیلم نازک. اگر آینه‌های $C$ و $D$ کاملاً عمود باشند، نوارهایی با تمایل برابر مشاهده می‌شوند که شبیه دایره هستند. تلسکوپ در این حالت باید روی بی نهایت تنظیم شود. اگر آینه‌های $C$ و $D$ کاملاً عمود نباشند، شکاف بین ما مانند یک گوه می‌شود، سپس نوارهایی با ضخامت مساوی به شکل نوارهای مستقیم ظاهر می‌شوند. در این حالت تلسکوپ روی لبه نقره ای صفحه $A$ متمرکز می شود.
تداخل امواج تک رنگ که در امتداد محور تداخل سنج منتشر می شوند
در مورد انتشار موج دقیقاً در امتداد محور تداخل سنج، اختلاف نوری در مسیر پرتوها ($\مثلث $) به دلیل تفاوت در طول بازوها ($l_1\ و\l_2\\$) ظاهر می شود. ) تداخل سنج:
اختلاف فاز حاصل به صورت زیر است:
در یک محاسبات دقیق، باید تغییر فازهای موج به هنگام بازتاب از آینه ها و شکست در صفحه $A$ را در نظر گرفت؛ در اینجا ما این کار را انجام نمی دهیم، زیرا این برای الگوی تداخل در مورد ما اهمیت اساسی ندارد.
جایی که $E_0$ دامنه موج قبل از برخورد به صفحه $A$ است. $\delta =(\varphi )_2-(\varphi)_1$. بنابراین، برای شدت مشاهده شده در نتیجه، به دست می آوریم:
که $I_0=\frac(1)(2)(E_0)^2$ شدت موج ورودی از منبع نور است.
در صورتی که:
شدت (3) صفر است. اگر:
شدت برابر با $I_0$ است، به این معنی که: تمام انرژی از منبع روی "صفحه نمایش" می افتد، هیچ جریانی از انرژی وجود ندارد که در جهت منبع نور برگردد.
اظهار نظر
تداخل سنج Michelson برای اندازه گیری فواصل کوچک و تغییرات کوچک در ضریب شکست استفاده می شود. خود مایکلسون از تداخل سنج خود برای آزمایشی برای آزمایش ارتباط بین سرعت نور و جهت حرکت پرتو در رابطه با زمین استفاده کرد.
مثال 1
ورزش:برای محاسبه ضریب شکست آمونیاک، یک لوله شیشه ای با خلاء در یک بازوی تداخل سنج مایکلسون قرار می گیرد. طول آن $l=15\cm=15\cdot 10^(-2)m$ است. اگر این لوله با آمونیاک پر شود، الگوی تداخل برای طول موجی برابر با $\lambda =589\nm=589\cdot (10)^(-9)m$ با باند 192$ تغییر می کند. ضریب شکست آمونیاک چقدر است؟
راه حل:
تفاوت در مسیر نوری موج ($\مثلث $) در خلاء و آمونیاک را می توان به صورت زیر یافت:
\[\مثلث =ln-ln_v\left(1.1\راست)،\]
جایی که $n_v$=1 ضریب شکست برای خلاء. اجازه دهید شرط حداقل تداخل را بنویسیم:
\[\ مثلث =m\frac(\lambda )(2)\ \left(m=0,\pm 1,\pm 2,\dots \right)\left(1.2\right).\]
اجازه دهید سمت راست عبارات (1.1) و (1.2) را برابر کنیم، به دست می آوریم:
اجازه دهید ضریب شکست را از (1.3) بیان کنیم:
بیایید محاسبات را انجام دهیم:
پاسخ:$n=1.000377.$
مثال 2
ورزش:در تداخل سنج مایکلسون، وقتی یکی از آینه ها به جلو حرکت می کند، الگوی تداخل یا ناپدید می شود یا ظاهر می شود. اگر از امواج $(\lambda )_1$ و $(\lambda )_2$ استفاده شود، جابجایی ($\مثلث l$) آینه بین دو رخداد متوالی یک الگوی تداخل واضح چقدر است؟
راه حل:
دلیل ناپدید شدن الگوی تداخل را می توان این دانست که ماکزیمم و مینیمم الگوی تداخل امواج با طول های مختلف نسبت به یکدیگر جابجا می شوند. با اختلاف کافی در طول موج، حداکثر در تداخل یک موج می تواند روی حداقل موج دیگر بیفتد، سپس الگوی تداخل به طور کامل ناپدید می شود.
اجازه دهید شرایط انتقال از یک تصویر واضح به تصویر دیگر را بنویسیم:
\[\left(z+1\right)(\lambda)_1=z(\lambda)_2\left(2.1\راست)،\]
که در آن $z$ یک عدد صحیح است. جابجایی آینه مورد نیاز ($\مثلث l$) را می توان به صورت زیر تعریف کرد:
با استفاده از سیستم معادلات (2.1) و (2.2) $\مثلث l$ را بیان می کنیم:
\[\left(z(\lambda)_1+(\lambda)_1\right)=z(\lambda)_2\to z((\lambda)_2-(\lambda)_1)=(\lambda)_1\to z=\frac((\lambda)_1)(((\lambda)_2-(\lambda)_1))،\] \[\مثلث l=\frac((\lambda)_1(\lambda)_2)( 2((\lambda)_2-(\lambda)_1)).\]
پاسخ:$\مثلث l=\frac((\lambda)_1(\lambda)_2)(2((\lambda)_2-(\lambda)_1)).$
اساس دستگاه تداخل سنج مایکلسون پدیده تداخل امواج نور در لایه های نازک است. در دستگاه مورد نظر این پدیده با تقسیم دامنه موج نور محقق می شود.
تداخل سنج حاوی یک صفحه موازی صفحه ($A$) است که با نقره یا آلومینیوم پوشانده شده است. این صفحه روی یک پایه با زاویه 45$()^\circ $ نسبت به جهت پرتوها ثابت می شود. علاوه بر این، دو آینه تخت ($C\ و\ D$) وجود دارد که به صورت عمود بر هم قرار گرفته اند (شکل 1).
برای جبران تفاوت در مسیر پرتوها، دستگاه از صفحه $B$ استفاده می کند. امواج نور از منبع $S$ می آیند. این امواج بازتاب جزئی را از صفحه$\A$ تجربه می‌کنند، برخی از آنها بر این صفحه غلبه می‌کنند و در نتیجه دو موج نوری منسجم تولید می‌کنند. امواجی که از صفحه $A$ عبور می‌کنند از آینه‌های $C\ و\ D$ بازتاب می‌شوند و به آن باز می‌گردند. برخی از این امواج دوباره از صفحه $A عبور می کنند و برخی از آن منعکس می شوند. امواج حاصل قادر به تداخل در بخش $AK$ هستند. تداخل از تقسیم دامنه روی صفحه $A$ حاصل می شود. الگوی تداخل از طریق تلسکوپ مشاهده می شود.
اجازه دهید بازوی $DA$ را با زاویه $90()^\circ $ بچرخانیم (شکل 1). در این حالت، آینه در موقعیتی قرار می گیرد که در شکل 1 به عنوان $D"$ مشخص شده است. شکاف کوچکی بین آینه های $D"$ و $C$ ظاهر می شود که می تواند به یک لایه نازک تشبیه شود. اگر آینه ها کاملاً عادی به یکدیگر قرار گیرند، در نتیجه تداخل، نوارهایی با شیب مساوی به شکل حلقه های متحدالمرکز به دست خواهیم آورد. برای مشاهده الگوی تداخل در این حالت، تلسکوپ باید تا بی نهایت تنظیم شود. اگر زاویه بین آینه ها دقیقاً 90$ ()^\circ $ نباشد، آنگاه شکاف بین آنها یک گوه خواهد بود. نتیجه چنین تداخلی نوارهای مستقیم با ضخامت مساوی خواهد بود. برای بررسی چنین الگوی تداخلی، تلسکوپ به سمت صفحه $A,$ هدایت می شود که با نقره پوشانده شده است.
تداخل امواج تک رنگ در جهت محور تداخل سنج
اگر امواج نور به وضوح در امتداد محور تداخل سنج حرکت کنند، آنگاه اختلاف نوری در مسیر آنها ($\Delta$) به عنوان اختلاف در طول بازوها ($p_1\ و\p_2\$) تداخل سنج ایجاد می شود:
\[\Delta =2\left(p_1-\ p_2\right)\left(1\right).\]
در این مورد، تفاوت سکته مغزی عبارت است از:
\[\delta =\frac(2\pi \Delta)(\lambda)\left(2\راست).\]
توجه داشته باشید که در مورد مورد بررسی ما تغییر فاز موج را که زمانی رخ می دهد که از آینه ها منعکس شده و در صفحه A شکسته می شود را در نظر نگیریم، زیرا الگوی تداخل از این تغییر نمی کند.
فرض کنید وقتی موجی روی صفحه A می افتد، چگالی شار انرژی آن به دو قسمت تقسیم می شود. بیایید امواجی را که به سمت تلسکوپ می روند با استفاده از معادلات تعریف کنیم:
جایی که $E_0$ دامنه موج فرودی است. $\delta =(\varphi )_2-(\varphi)_1$. شدت موج دریافتی:
که در آن $I_0=\frac(1)(2)(E_0)^2$ شدت موج منبع است.
عبارت زیر (3) با:
\[\delta =\left(2m+1\right)\pi ,\ \left(m=0,\pm 1,\pm 2,\dots \right)\left(4\right),\] \
در صورتی که:
\[\delta =2m\pi ,\ \left(m=0,\pm 1,\pm 2,\dots \right)\left(6\right),\] \
وقتی شرط (6) برآورده شود، تمام انرژی منبع به "صفحه نمایش" می آید. هیچ جریان انرژی بازگشتی به منبع نور وجود ندارد.
نمونه هایی از مشکلات با راه حل ها
مثال 1
ورزش.چگونه می توان از تداخل سنج مایکلسون در تحقیقات نوری استفاده کرد؟
راه حل.قابلیت جابجایی آینه تداخل سنج (مثلا آینه D) می تواند تفاوت مسیر تیرهای مزاحم را تغییر دهد. این همه احتمالات را برای استفاده از این تداخل سنج به عنوان یک دستگاه نوری تعیین می کند. می توان از آن برای اندازه گیری طول موج نور استفاده کرد. باید در نظر داشت که آینه به گونه ای حرکت می کند که سطح بازتابنده آن موازی با خودش باشد.
تداخل سنج مایکلسون می تواند تغییرات ضریب شکست نور را اندازه گیری کند. یک صفحه اضافی با ضخامت $d$ و ضریب شکست $n"$ به یکی از بازوهای مساوی تداخل سنج وارد می شود، سپس یک تفاوت مسیر بین پرتوهای مزاحم ظاهر می شود:
\[\Delta =2d\left(n"-n\right)\left(1.1\right)،\]
که $n=1$ ضریب شکست هوا است. برای بازگرداندن الگوی تداخل در میدان دید لوله، طول دیگر بازوی تداخل سنج باید به مقدار برابر افزایش یابد:
\[\Delta p=\frac(\Delta )(2)=d\left(n"-1\right)\left(1.2\right).\]
مایکلسون از این دستگاه برای آزمایش رابطه بین جهت انتشار پرتو نور نسبت به زمین و سرعت نور استفاده کرد.
با استفاده از تداخل سنج مایکلسون، برای اولین بار، مطالعه سیستماتیک ساختار ظریف خطوط طیفی انجام شد و یک متر مرجع با طول موج نور مقایسه شد. در حال حاضر، تداخل سنج مایکلسون به عنوان ابزاری برای تحقیقات علمی منسوخ شده است.
مثال 2
ورزش.آینه D چقدر باید به موازات خودش جابه جا شود (شکل 2) تا الگوی تداخل با حاشیه های $k$ جابجا شود؟ طول موج نور $\lambda$ است. \textit()
راه حل.به عنوان مبنایی برای حل مسئله، از شرط به دست آوردن حداکثر تداخل استفاده می کنیم
\[\Delta =m\lambda \ \left(m=0,\pm 1,\pm 2,\dots \right)\left(2.1\right).\]
از طرف دیگر می دانیم که برای تداخل سنج در موقعیت اول آینه ها:
\[(\Delta)_1=2\left(p_2-\ p_1\right)=m_1\lambda \left(2.2\right).\]
در حالت تداخل سنج، هنگامی که یک آینه با فاصله $\Delta p$ (فاصله مورد نظر) جابه جا می شود:
\[(\Delta)_2=2\left(p_2+\Delta p-\ p_1\right)=m_2\lambda \left(2.3\right).\]
اجازه دهید تفاوت بین معادلات (2.2) و (2.3) را پیدا کنیم، داریم:
\[(\Delta)_2-(\Delta)_1=m_2\lambda -m_1\lambda =2\left(p_2+\Delta p-\ p_1\right)-2\left(p_2-\ p_1\right)\left (2.4\راست).\]
با توجه به مشکل:
با تبدیل عبارت (2.4)، به دست می آوریم:
پاسخ.$\Delta p=\frac(k\lambda)(2)$
> تداخل سنج مایکلسون
اصل عمل را در نظر بگیرید تداخل سنج مایکلسون. بیاموزید که الگوی تداخل در تداخل سنج مایکلسون، طراحی مدار و کاربرد آن چگونه است.
تداخل سنج مایکلسون رایج ترین پیکربندی در زمینه تداخل سنجی نوری است.
هدف یادگیری
- اصول عملکرد تداخل سنج مایکلسون را درک کنید.
نکات اصلی
- تداخل سنجی از امواج روی هم برای به دست آوردن اطلاعات در مورد آنها استفاده می کند.
- یک محرک خاص یک پرتو نور را به دو مسیر تقسیم می کند، به عقب برگشته و آنها را دوباره ترکیب می کند تا یک الگوی تداخلی ایجاد کند.
- معروف ترین کاربرد آزمایش مایکلسون-مورلی است که در آن نتیجه صفر نظریه نسبیت خاص را الهام می بخشد.
مقررات
- نسبیت خاص: سرعت نور در تمام چارچوب های مرجع ثابت می ماند.
- بر روی چیز دیگری قرار گرفته است.
- تداخل اثری است که توسط برهم نهی به دلیل اعوجاج ناشی از اتمسفر یا سایر تأثیرات ایجاد می شود.
تداخل سنجی
به زبان ساده، تداخل سنجی استفاده از تداخل در امواج روی هم قرار گرفته برای اندازه گیری ویژگی های آنهاست. روش تداخل سنجی در بسیاری از زمینه های علمی مانند نجوم، مهندسی، فیزیک، فیبر نوری و اقیانوس شناسی استفاده می شود.
در اصطلاح صنعتی، برای اندازه گیری اتاق های کوچک، ضریب شکست و بی نظمی روی سطوح استفاده می شود. هنگامی که دو موج با فرکانس یکسان با هم ترکیب می شوند، الگوی حاصل بر اساس تفاوت در فازهای آنها است. تداخل سازنده در صورتی ایجاد می شود که امواج در فاز باشند، در حالی که تداخل مخرب این گونه نیست. این اصل در تداخل سنجی برای به دست آوردن اطلاعات در مورد وضعیت اولیه امواج استفاده می شود.
تداخل سنج مایکلسون
تداخل سنج Michelson پرکاربردترین تداخل سنج است که توسط A. A. Michelson ساخته شده است. اصل عملیات تقسیم پرتو نور به دو مسیر است. پس از این، آنها را دوباره ترکیب می کند و یک الگوی تداخلی را تشکیل می دهد. برای ایجاد نوارها روی آشکارساز، مسیرها باید دارای طول و ترکیب متفاوت باشند.
نوارهای رنگی و تک رنگ: (الف) - نوارهای سفید، که در آن دو پرتو از نظر تعداد وارونگی فاز متفاوت هستند. (ب) - نوارهای سفید، که در آن دو پرتو با همان تعداد وارونگی فاز مشخص می شوند. (ج) - الگوی راه راه با نور تک رنگ
شکل زیر نحوه عملکرد دستگاه را نشان می دهد. M 1 و M 2 دو آینه بسیار صیقلی هستند، S منبع نور است، M یک آینه نیمه نقره ای است که به عنوان شکاف پرتو عمل می کند، و C نقطه ای روی M است که تا حدی منعکس کننده است. هنگامی که پرتو S به نقطه ای از M برخورد می کند، به دو پرتو تقسیم می شود. یک پرتو به سمت A منعکس می شود و پرتو دوم از طریق سطح M به نقطه B منتقل می شود. A و B نقاطی روی آینه های بسیار صیقلی M 1 و M 2 هستند. هنگامی که پرتوها به این نقاط برخورد می کنند، آنها به نقطه C منعکس می شوند، جایی که برای ایجاد یک الگوی تداخلی دوباره ترکیب می شوند. در نقطه E به دید ناظر می آید.
نمودار تداخل سنج مایکلسون که مسیر امواج نور را نشان می دهد
برنامه های کاربردی
تداخل سنج Michelson برای جستجوی امواج گرانشی استفاده می شود. او همچنین نقش عمده‌ای در مطالعه اتمسفر فوقانی، تعیین دما و بادها از طریق اندازه‌گیری عرض داپلر و تغییر در طیف‌های درخشندگی و شفق ایفا کرد.
اما هنوز هم بسیاری از مردم معروف ترین برنامه را به یاد می آورند - آزمایش مایکلسون-مورلی. این یک تلاش ناموفق برای نشان دادن تأثیر یک باد اثیری فرضی بر سرعت باد معمولی بود. این امر باعث ایجاد نظریه نسبیت خاص شد.
تداخل سنج Michelson یکی از متداول ترین طرح های تداخل سنج اسکلتی است که برای کاربردهای مختلف در مواردی که هم ترازی فضایی اجسام تولید کننده امواج مزاحم غیرممکن یا بنا به دلایلی نامطلوب است، طراحی شده است.
تصویر شماتیک از طرح تداخل سنج Michelson
یک پرتو نور از یک منبع تقریباً نقطه‌ای S واقع در کانون عدسی توسط این عدسی به یک پرتو موازی تبدیل می‌شود (اغلب در کاربردهای مدرن این پرتو صرفاً تابش لیزر است که توسط یک عدسی اضافی همسو نمی‌شود). در مرحله بعد، این پرتو توسط یک آینه مسطح نیمه شفاف SM به دو قسمت تقسیم می شود که هر یک به ترتیب توسط آینه های M 1.2 به عقب منعکس می شوند. این دو پرتو منعکس شده یک الگوی تداخلی را در صفحه SC تشکیل می دهند که ماهیت آن با نسبت شکل های جبهه موج هر دو پرتو تعیین می شود.
جبهه موج پرتوهایی که یک الگوی تداخلی را تشکیل می دهند 
یعنی این دو پرتو در نقطه ای که صفحه قرار دارد می توانند شعاع انحنای جبهه های موج R 1,2 و همچنین تمایل متقابل دومی a داشته باشند. به طور خاص، به راحتی می توان فهمید که هر دو شعاع نشان داده شده یکسان خواهند بود، و a=0، اگر و فقط اگر آینه های M 1،2 هر دو صاف (یا به طور کلی یک شکل) باشند و موقعیت آینه M باشد. 1 در فضا با انعکاس آینه ای M 2 در مقسوم علیه SM، یعنی M 2 " منطبق است (شکل 1 را ببینید).
در این حالت، روشنایی روی صفحه نمایش یکنواخت خواهد بود، که به معنای تراز ایده آل تداخل سنج است.
در مورد a¹0، R 1 = R 2 (فاصله تقسیم کننده تا آینه ها به درستی تنظیم شده است، اما زوایای شیب اینگونه نیست)، مانند تداخل، تصویری از حاشیه های تداخل مستقیم با فاصله یکسان روی صفحه ظاهر می شود. از امواج منعکس شده از دو وجه یک گوه نازک.
در مورد a=0، R 1 ¹R 2 (تنظیم زاویه ای صحیح، اما فاصله نادرست آینه ها تا تقسیم کننده)، الگوی تداخل حلقه های متحدالمرکز است که توسط تقاطع دو جبهه موج کروی با انحنای متفاوت ایجاد می شود.
در نهایت، در مورد a=0، R 1 = R 2، اما صافی غیر ایده آل یکی از آینه ها، تصویر یک "حلقه نیوتن" نامنظم در اطراف بی نظمی های سطح آینه مربوطه خواهد بود.
همه این تغییرات در الگوی مشاهده شده با انحرافات بسیار کوچک (دهم طول موج در موقعیت مکانی و ارتفاع بی‌نظمی‌های آینه‌ها و ده‌ها میکرورادیان در تنظیم زاویه‌ای) انحرافات پارامترهای تنظیم از حالت ایده‌آل رخ می‌دهند. اگر این را در نظر بگیریم، مشخص می شود که تداخل سنج مایکلسون وسیله ای بسیار دقیق برای نظارت بر موقعیت یک جسم در فضا، تنظیم زاویه ای و مسطح بودن آن است. روش‌های ویژه برای اندازه‌گیری دقیق توزیع شدت در صفحه نمایش، افزایش دقت موقعیت‌یابی را تا چندین نانومتر ممکن می‌سازد.
اجرای فنی اثر
پیاده سازی فنی مطابق با شکل 1 انجام شده است. 1 قسمت محتوایی پرتو لیزر یک لیزر هلیوم-نئون (برای وضوح، بهتر است آن را با تلسکوپ به قطر 10-15 میلی متر گسترش دهید) توسط یک آینه نیمه شفاف به دو قسمت تقسیم می شود که از دو آینه تخت منعکس می شود و تداخل خاصی دارد. الگو بر روی صفحه نمایش به دست می آید. سپس با تنظیم دقیق طول بازوها و موقعیت زاویه ای آینه ها، الگوی تداخل در ناحیه همپوشانی پرتو روی صفحه از بین می رود.
کاربردهای تداخل سنج مایکلسون در فناوری بسیار متنوع است. به عنوان مثال، می توان از آن برای نظارت از راه دور تغییر شکل های کوچک (انحراف از صافی) یک جسم (به جای یکی از آینه های شکل 1) استفاده کرد. این رویکرد زمانی بسیار راحت است که، به دلایلی، نزدیکی جسم و سطح مرجع (آینه دوم در شکل 1) نامطلوب باشد. به عنوان مثال، جسم بسیار داغ، شیمیایی و مانند آن است.
اما مهمترین کاربرد فنی تداخل سنج Michelson استفاده از این مدار در ژیروسکوپ های نوری بر اساس اثر Sagnac برای کنترل جابجایی حاشیه تداخل ایجاد شده توسط چرخش است.
