Em que o esquema de Mach–Zehnder difere do de Michelson?

Os dois aparelhos são interferência de dois feixes, mas no Mach–Zehnder há dois braços separados e dois divisores. É mais cômodo pôr a amostra só num braço e ler o sinal nas saídas separadas, sem caminho de volta à fonte.

Por que o período em Δ é λ?

A fase muda de 2π quando a diferença de caminho óptico cresce de um comprimento de onda; a intensidade ∝ cos² se repete com o mesmo passo.

E se as amplitudes nos braços forem desiguais?

Os mínimos não chegam a zero — cai a visibilidade das franjas. Aqui as amplitudes são iguais, para deixar a dependência pura da fase.

A dispersão dos revestimentos do divisor entra no modelo?

Não. Cubos e lâminas reais dão um deslocamento de fase que depende de λ; para luz de banda larga precisa-se de compensação.

Interferômetro de Mach–Zehnder

Dois feixes, diferença de caminho Δ; I ∝ cos²(πΔ/λ); esquema e gráfico das franjas.

Gráficos

Sobre o modelo

O interferômetro de Mach–Zehnder divide o feixe coerente no primeiro divisor em dois braços, introduz a diferença de caminho Δ num deles e junta os feixes no segundo divisor. Com amplitudes iguais I/I_max = cos²(πΔ/λ). Mudar o comprimento ou o índice num braço dá um deslocamento de fase na saída. Ao contrário do esquema de Michelson, a amostra fica só num braço, as saídas estão separadas e não há caminho de volta à fonte. Dispersão dos revestimentos, polarização e vibrações não entram.

Para quem: Óptica ondulatória da graduação: interferência de dois feixes, comparação com o esquema de Michelson.

Conceitos-chave

interferômetro de Mach–Zehnder
diferença de caminho
interferência
divisor de feixe
visibilidade das franjas
coerência

Como funciona

Dois braços e dois divisores: a diferença de caminho Δ num braço dá I ∝ cos²(πΔ/λ) com amplitudes iguais. Na tela — esquema e gráfico das franjas. A topologia serve para amostra num só braço, sem caminho de volta à fonte.

Fórmulas principais

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

Perguntas frequentes

Em que o esquema de Mach–Zehnder difere do de Michelson?: Os dois aparelhos são interferência de dois feixes, mas no Mach–Zehnder há dois braços separados e dois divisores. É mais cômodo pôr a amostra só num braço e ler o sinal nas saídas separadas, sem caminho de volta à fonte.
Por que o período em Δ é λ?: A fase muda de 2π quando a diferença de caminho óptico cresce de um comprimento de onda; a intensidade ∝ cos² se repete com o mesmo passo.
E se as amplitudes nos braços forem desiguais?: Os mínimos não chegam a zero — cai a visibilidade das franjas. Aqui as amplitudes são iguais, para deixar a dependência pura da fase.
A dispersão dos revestimentos do divisor entra no modelo?: Não. Cubos e lâminas reais dão um deslocamento de fase que depende de λ; para luz de banda larga precisa-se de compensação.

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