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Titolo: Interferometro di Michelson

Studiando Optoelettronica mi sono posto una domanda riguardante il
funzionamento del suddetto interferometro con finale un fotorivelatore e non
sapendo rispondere ho pensato a voi :-))
Se in ingresso abbiamo un'onda monocromatica e la differenza di cammino per
le due onde è nulla so che il modulo quadro dell'ampiezza dell'onda uscente
è il doppio della somma dei singoli moduli quadri e fin qui OK.
Graficamente la potenza è una sinusoide con minimi a zero.
Pasiamo ora a due onde monocromatiche, lo sfasamento dovrà tenere conto
anche della loro diversa lunghezza s'onda ma anche qui se il cammino ottico
è identico per ambedue le onde l'interferenza sarà costruttiva e la potenza
dell'onda uscente è il doppio della somma delle singole potenze.
Graficamente la potenza è un sinc. con valore di assestamento pari a metà
della potenza max.
Con i calcoli non ho problemi, i dubbi mi sorgono quando si tira in ballo la
funzione VISIBILITA' DELLE FRANGE, non ho ben chiaro che tipo di frange si
dovrebbero formare nei due casi analizzati e dove!? visto che usiamo un
fotorivelatore?
V = (Imax-Imin)/(Imax+Imin)
Imin e Imax sono le intensità minime e massime che si osservano in ogni
figura di frange.
Qui leggo che questa V è funzione di "delta l" cioè della differenza di
cammino ottico tra i raggi, poi leggo che per una sola onda monocromatica
Imin = 0 quindi V = 1 e questo dovrebbe significare che la figura di
interferenza che vedo è un'alternarsi di cerchi concentrici nettamente
chiari e scurissimi, ma quanto è estesa questa figura? e il contrasto è
sempre costate tra le frange che si alternano?
Quindi scelto "delta l" dovrei osservare una figura di più frange e trovare
il min e il max, giusto?
Come posso collegare ciò con il grafico del modulo quadro dell'onda in
uscita? non c'è correlazione? nel caso di onda monocromatica quel grafico è
una sinusoide ed ha minimi pari a zero pertanto il minimo delle frange è
Imin=0 ?!?!
E come si analizza il caso delle due onde monocromatiche? Li c'è un sinc,
quindi !?
Mi rendo conto che queste domande sono banali ma se vedeste il materiale su
cui sono costretto a studiare!!!!, grazie mille.

 sempre costate tra le frange che si alternano?
Ahi, ahi, qui le cose si complicano...
Finora avevo assunto che tu avessi un rivelatore sull'asse. Ma se mi
parli di cerchi, o stai facendo osservazioni visuali, oppure hai tutta
una batteria di rivelatori disposti attorno all'asse. Ma mi sembra
inutile; analizzare questa situazione e' possibile, ma non semplice, e
comunque non si fa di certo senza qualche figura...
Limitiamoci quindi al solo caso assiale. Imin e Imax sono le intensita'
massima e minima osservate *sull'asse*, al variare della diff. di
cammino ottico.
Dunque V=1 vuol dire che l'intensita' varia, come dicevo, tra 0 e un
massimo.
Quando ci sono due onde di l. d'onda diversa, accade che il grafico
dell'intensita' non e' sinusoidale, con minimo a zero, ma viene
"modulato" da un'altra sinusoide.
Quindi al crescere della diff. di cammino ottico Imin sale da zero vero
la media, e Imax cala: ne segue che V decresce fino a zero. Poi
l'andamento s'inverte, Imax aumenta di nuovo, Imin diminuisce, e V torna
verso 1, ecc.
Non so se ti ho chiarito qualcosa...
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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