¿En qué se diferencia el esquema de Mach-Zehnder del de Michelson?

Ambos son interferencia de dos haces, pero el de Mach-Zehnder tiene dos brazos separados y dos divisores. Es más cómodo poner la muestra solo en un brazo y tomar la señal en salidas separadas, sin camino de vuelta a la fuente.

¿Por qué el período en Δ es λ?

La fase cambia 2π cuando la diferencia de camino óptico crece en una longitud de onda; la intensidad ∝ cos² se repite con el mismo paso.

¿Qué pasa si las amplitudes de los brazos no son iguales?

Los mínimos no llegan a cero — baja la visibilidad de las franjas. Aquí las amplitudes son iguales para dejar una dependencia limpia de la fase.

¿Se tiene en cuenta la dispersión de los recubrimientos del divisor?

No. Los cubos y las láminas reales dan un desfase que depende de λ; con luz de banda ancha hace falta compensación.

Interferómetro de Mach-Zehnder

Dos haces, diferencia de camino Δ; I ∝ cos²(πΔ/λ); esquema y gráfica de franjas.

Gráficas

Sobre el modelo

El interferómetro de Mach-Zehnder divide un haz coherente con el primer divisor en dos brazos, introduce una diferencia de camino Δ en uno de ellos y suma los haces en el segundo divisor. Con amplitudes iguales, I/I_max = cos²(πΔ/λ). Un cambio de longitud o de índice en un brazo da un desfase a la salida. A diferencia del esquema de Michelson, la muestra está solo en un brazo, las salidas están separadas y no hay camino de vuelta a la fuente. No entran la dispersión de los recubrimientos, la polarización ni las vibraciones.

Para quién: Óptica ondulatoria de facultad: interferencia de dos haces, comparación con el esquema de Michelson.

Conceptos clave

interferómetro de Mach-Zehnder
diferencia de camino
interferencia
divisor de haz
visibilidad de las franjas
coherencia

Cómo funciona

Dos brazos y dos divisores: una diferencia de camino Δ en un brazo da I ∝ cos²(πΔ/λ) con amplitudes iguales. En pantalla, el esquema y la gráfica de franjas. La topología es cómoda para una muestra en un solo brazo, sin camino de vuelta a la fuente.

Fórmulas principales

I/I_max = cos²(π Δ / λ) (amplitudes equilibradas)

Preguntas frecuentes

¿En qué se diferencia el esquema de Mach-Zehnder del de Michelson?: Ambos son interferencia de dos haces, pero el de Mach-Zehnder tiene dos brazos separados y dos divisores. Es más cómodo poner la muestra solo en un brazo y tomar la señal en salidas separadas, sin camino de vuelta a la fuente.
¿Por qué el período en Δ es λ?: La fase cambia 2π cuando la diferencia de camino óptico crece en una longitud de onda; la intensidad ∝ cos² se repite con el mismo paso.
¿Qué pasa si las amplitudes de los brazos no son iguales?: Los mínimos no llegan a cero — baja la visibilidad de las franjas. Aquí las amplitudes son iguales para dejar una dependencia limpia de la fase.
¿Se tiene en cuenta la dispersión de los recubrimientos del divisor?: No. Los cubos y las láminas reales dan un desfase que depende de λ; con luz de banda ancha hace falta compensación.

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