Mã hách - từng Del can thiệp nghi

Mã hách － từng Del can thiệp nghi(Mach-Zehnder interferometer) là một loạiCan thiệp nghi,Có thể dùng đểQuan trắcTừ đơn độc nguồn sáng phóng ra chùm tia sáng phân liệt thành lưỡng đạoThước đo chùm tia sáng(Tiếng Anh:collimated light)Lúc sau, trải qua bất đồng đường nhỏ cùng chất môi giới sở sinh ra tương đốiTương diBiến hóa. Này dụng cụ là bởi vì nước Đức vật lý học giảLudwig · mã hách(Tiếng Anh:Ludwig Mach)(Ernst · mã háchChi tử ) cùngLộ đức duy · từng DelMà mệnh danh. Từng Del đầu tiên với 1891 năm đưa ra này tư tưởng, sau lại mã hách với 1892 năm phát biểu luận văn đối này tư tưởng tăng thêm cải tiến.^[1]^[2]

Vì phương tiện tự thuật, bổn văn sử dụng thuật ngữ “Mã từng can thiệp nghi” tới tên gọi tắt mã hách － từng Del can thiệp nghi.

Tóm tắt[Biên tập]

Mã từng can thiệp nghi bên trong thiết trí có thể thực dễ dàng sửa đổi. CùngMại khắc nhĩ tôn can thiệp nghiRõ ràng bất đồng, lưỡng đạo bị phân liệt chùm tia sáng chỉ biết phân biệt hành kinh một lần mã từng can thiệp nghi hai điều nghiêm khắc phân cách đường nhỏ.

Bởi vì bạch quangTương quan chiều dàiRất có hạn,Số lượng cấpVìMicromet,Cần thiết phi thường cẩn thận đem bạch quang sở hữu bước sóng quang trình đều điều chỉnh vì giống nhau, mới có thể thông qua mã từng can thiệp nghi đem bạch quang chế thành hắc bạch giao nhau can thiệp sọc, nếu không vô pháp quan sát đến can thiệp sọc. Như đầu đoạn ngọn lửa đồ sở kỳ, một cái đồng dạng pha lê tài chất “Bồi thường hộp” bị trí nhập tham khảo chùm tia sáng đường nhỏ tới xứng đôi “Kiểm nghiệm hộp”, như vậy, hai cái hộp quang họcSự tán sắcCó thể điều chỉnh vì giống nhau. Chú ý tới hai cái phân thúc khí chính xác lấy hướng, hai cái phân thúc khí phản xạ mặt ngoài hẳn là có hoàn toàn tương phản lấy hướng ( một cái mặt hướng tả phía trên, một cái mặt hướng phía dưới bên phải ), như vậy, kiểm nghiệm chùm tia sáng cùng tham khảo chùm tia sáng sẽ thấu bắn quá đồng dạng độ dày pha lê. Bởi vì kiểm nghiệm chùm tia sáng cùng tham khảo chùm tia sáng đều trải qua đến hai cái “Không khí － kính mặt giao diện phản xạ”, tạo thành đồng dạng tương di, bởi vậy, ở nhất bên phải màn hình sẽ hình thành tương trường can thiệp bản vẽ, biểu hiện vì màu trắng ngọn lửa; mà ở nhất phía trên màn hình sẽ mặt khác hình thành tương tiêu can thiệp bản vẽ, biểu hiện vì màu đen ngọn lửa.^[3]^[4]

Thước đo nguồn sáng sẽ hình thành phi cục vực sọc đồ án; kéo dài nguồn sáng sẽ hình thành cục vực sọc đồ án. Cẩn thận điều chỉnh gương cùng phân thúc khí lấy hướng, có thể sử can thiệp sọc hình thành với chỉ định cục vực vị trí.^[6]^:18Đối với đại đa số trường hợp, thông qua điều chỉnh động tác, có thể làm cho can thiệp sọc hình thành mặt bằng cùng kiểm nghiệm vật thể cùng mặt, như vậy, hai người có thể cùng nhau thành tượng.

Mã từng can thiệp nghi bên trong công tác không gian tương đương rộng lớn, can thiệp sọc hình thành vị trí có rất nhiều loại lựa chọn, bởi vậy, nó là quan sát ở ống thông gió khí thể lưu động giai tuyển.^[7]^[8]Đối với giống nhau lưu động khả thị hóa nghiên cứu, cũng là thực hảo lựa chọn. Nó thường xuyên bị dùng với không khí động lực học,Plasma vật lý họcCùngTruyền nhiệt họcLĩnh vực, có thể đo lường khí thể sức chịu nén, mật độ cùng độ ấm biến hóa.^[6]^:18,93–95

Mã từng can thiệp nghi thường xuyên bị dùng để nghiên cứuLượng tử dây dưa── lượng tử cơ học nhất phản trực giác đoán trước chi nhất.^[9]^[10]

Công tác nguyên lý[Biên tập]

Dụng cụ nội cấu[Biên tập]

Mã từng can thiệp nghi thực nghiệm kiểu mẫu: Gương mặt ngoài lấy màu xám đậm tỏ vẻ, toàn mạ bạc kính cùng nửa mạ bạc kính phần sau phân biệt lấy màu đen cùng đạm màu xám tỏ vẻ. Ở hai con đường kính trung một cái đường nhỏ trí vào hàng mẫu.

Một đạo thước đo chùm tia sáng bị đệ nhất khốiNửa mạ bạc kínhPhân liệt thành lưỡng đạo chùm tia sáng, xưng là “Hàng mẫu chùm tia sáng” cùng “Tham khảo chùm tia sáng”. Này lưỡng đạo chùm tia sáng phân biệt bị hai khối gương phản xạ sau, lại thông qua đồng dạng đệ nhị khối nửa mạ bạc kính, sau đó tiến vào máy đo lường.

Trừ bỏ cuối cùng một khối nửa mạ bạc kính bên ngoài, sở hữu toàn mạ bạc kính cùng nửa mạ bạc kính mặt ngoài đều là đối mặt nhập bắn chùm tia sáng. Cuối cùng một khối nửa mạ bạc kính mặt ngoài là đối mặt thấu bắn quá đệ nhất khối nửa mạ bạc kính chùm tia sáng.

Tính chất[Biên tập]

Phỉ niết nhĩ phương trìnhMiêu tả về dao động ở giao diện phản xạ hành vi cùng thấu bắn hành vi. Phỉ niết nhĩ phương trình cho thấy, giả như truyền bá với thấpChiết xạ suấtChất môi giới dao động gặp được cao chiết xạ suất chất môi giới, tắc dao độngTướng vịSẽ bị thay đổi; giả như truyền bá với cao chiết xạ suất chất môi giới dao động gặp được thấp chiết xạ suất chất môi giới, tắc dao động tướng vị sẽ không bị thay đổi. Nói cách khác,

Giả như dao động từ không khí truyền bá gặp được gương mặt ngoài mạ màng, tắc phản xạ sóng tương di vì $\pi$ Giác hình cung, bởi vì mạ màng chiết xạ suất cao với không khí chiết xạ suất.
Giả như dao động từ từ gương phần sau pha lê truyền bá gặp được gương mặt ngoài mạ màng, tắc phản xạ sóng tương di bằng không, bởi vì mạ màng chiết xạ suất thấp với pha lê chiết xạ suất.

Trừ bỏ này quan trọng tương di cơ chế bên ngoài, đối với ánh sáng mà nói,

Ở chiết xạ suất lớn hơn chân không chiết xạ suất ( trị số vì 1 ) chất môi giới nội, ánh sáng truyền bá tốc độ so chậm, nó tốc độ $v$ Vì $v=c/n$ ;Trong đó, $c$ LàVận tốc ánh sáng, $n$ Là chất môi giới chiết xạ suất. Này sẽ tạo thành tương di, này lớn nhỏ cùng $(n-1)d$ Có quan hệ trực tiếp; trong đó, $d$ Là ánh sáng truyền bá với chất môi giới bên trong khoảng cách.
Giả như thông qua gương phần sau pha lê sẽ tạo thành hằng số tương di $k$ ,Tắc từ gương phần sau pha lê gặp được gương mặt ngoài mạ màng phản xạ trở về sở lọt vào tương di vì $2k$ ,Đây là bởi vì ánh sáng truyền bá với gương phần sau pha lê, sau đó gặp được gương mặt ngoài mạ màng, này sẽ tạo thành tương di $k$ ,Mà phản xạ động tác sẽ không tạo thành bất luận cái gì di chuyển vị trí, lúc sau, ánh sáng từ gương mặt ngoài mạ màng truyền bá với gương phần sau pha lê lại sẽ tạo thành tương di $k$ .

Mặt khác, còn có một ít thiết yếu chú ý chi tiết. Kể trên về tương di quy tắc áp dụng với chọn dùngGiới điện chấtMạ màng phân thúc khí, giả như chọn dùng chính là kim loại mạ màng, hoặc là bất đồngPhân cựcThiết yếu bị nạp vào suy tính, tắc nên quy tắc cần thiết tăng thêm sửa chữa. Đối với chân thật can thiệp nghi, phân thúc khí độ dày bất đồng, bởi vậy hai con đường kính chiều dài khả năng không giống nhau. Bất luận như thế nào, giả như ánh sáng sẽ không bị hấp thu, tắcNăng lượng thủ cố định luậtBảo đảm, đến máy đo lường 1 ánh sáng sở lọt vào tương di kém $\Delta \phi _{1}$ Cùng đến máy đo lường 2 ánh sáng sở lọt vào tương di kém $\Delta \phi _{2}$ ,Hai cái tương di kém tuân thủ quan hệ thức^[3]

|\Delta \phi _{1}-\Delta \phi _{2}|=\pi

.

Hàng mẫu hiệu ứng[Biên tập]

Ở mã từng can thiệp nghi thực nghiệm kiểu mẫu đồ, giả thiết hàng mẫu chưa trí nhập, tắc hàng mẫu chùm tia sáng SB cùng tham khảo chùm tia sáng RB sẽ đến máy đo lường 1 cùng tướng, bởi vậy hình thành tương trường can thiệp. Hai cái chùm tia sáng tương di vì $2\pi +k$ ,Bởi vì từ không khí gặp được gương mặt ngoài mà sinh ra phản xạ có hai lần, xuyên thấu quá pha lê có một lần.

Giả thiết hàng mẫu chưa trí nhập, hàng mẫu chùm tia sáng SB cùng tham khảo chùm tia sáng RB sẽ đến máy đo lường 2 dị tướng, bởi vậy hình thành tương tiêu can thiệp, sẽ không kiểm tra đo lường nói chùm tia sáng. Đến máy đo lường 2 hàng mẫu chùm tia sáng SB sẽ lọt vào tương di $2\pi +2k$ ,Bởi vì từ không khí gặp được gương mặt ngoài mà sinh ra phản xạ có hai lần, từ gương phần sau gặp được gương mặt ngoài mà sinh ra phản xạ có một lần. Đến máy đo lường 2 tham khảo chùm tia sáng RB sẽ lọt vào tương di $\pi +2k$ ,Bởi vì từ không khí gặp được gương mặt ngoài mà sinh ra phản xạ có một lần, xuyên thấu quá pha lê có hai lần.

Hiện tại đem hàng mẫu trí nhập hàng mẫu chùm tia sáng đường nhỏ, tắc hai cái máy đo lường sẽ cảm nhận được bất đồngTia độ,Từ này bất đồng có thể tính toán ra hàng mẫu tạo thành tương di.

Ứng dụng[Biên tập]

Bởi vì mã hách － từng Del can thiệp nghi có nhiều công năng tính chất, nó bị rộng khắp ứng dụng ở lượng tử cơ học cơ sở nghiên cứu luận đề, tỷ như, đối vớiPhản sự thật xác định tính,Lượng tử dây dưa,Y lợi trạch - uy đức mạn bom thí nghiệm vấn đề,Lượng tử sát trừ thực nghiệm,Lượng tử chi nặc hiệu ứng,Nơ-tron diễn xạNghiên cứu.

Xem thêm[Biên tập]

Tham khảo văn hiến[Biên tập]

^Zehnder, Ludwig.Ein neuer Interferenzrefraktor.Zeitschrift für Instrumentenkunde. 1891,11:275–285.
^Mach, Ludwig.Ueber einen Interferenzrefraktor.Zeitschrift für Instrumentenkunde. 1892,12:89–93.
^^3.0 ^3.1Zetie, K.P.; Adams, S.F.; Tocknell, R.M.How does a Mach–Zehnder interferometer work?(PDF).Physics Department, Westminster School, London.[8 April2012].( nguyên thủy nội dungLưu trữ(PDF)Với 2018-09-25 ).(Giao diện lưu trữ sao lưu,Tồn vớiInternet hồ sơ quán)
^Ashkenas, Harry I.The design and construction of a Mach-Zehnder interferometer for use with the GALCIT Transonic Wind Tunnel. Engineer's thesis.California Institute of Technology. 1950[2014-10-18].( nguyên thủy nội dungLưu trữVới 2019-05-03 ).(Giao diện lưu trữ sao lưu,Tồn vớiInternet hồ sơ quán)
^Hecht, Eugene, Optics 4th, United States of America: Addison Wesley, 2002,ISBN0-8053-8566-5( tiếng Anh )
^^6.0 ^6.1Hariharan, P. Basics of Interferometry. Elsevier Inc. 2007.ISBN0-12-373589-0.
^R. Chevalerias, Y. Latron, C. Veret.Methods of Interferometry Applied to the Visualization of Flows in Wind Tunnels.JOSA. 1957-08-01,47(8): 703–706[2018-04-03].doi:10.1364/josa.47.000703.( nguyên thủy nội dungLưu trữVới 2021-04-26 )( tiếng Anh ).(Giao diện lưu trữ sao lưu,Tồn vớiInternet hồ sơ quán)
^Ristić, Slavica.Flow visualization techniques in wind tunnels – optical methods (Part II)(PDF).Military Technical Institute, Serbia.[6 April2012].( nguyên thủy nội dungLưu trữ(PDF)Với 2021-04-13 ).(Giao diện lưu trữ sao lưu,Tồn vớiInternet hồ sơ quán)
^Paris, M.G.A.Entanglement and visibility at the output of a Mach-Zehnder interferometer(PDF).Physical Review A. 1999,59(2): 1615–1621[2 April2012].Bibcode:1999PhRvA..59.1615P.arXiv:quant-ph/9811078 .doi:10.1103/PhysRevA.59.1615.(Nguyên thủy nội dung(PDF)Lưu trữ với 2016-09-10 ).(Giao diện lưu trữ sao lưu,Tồn vớiInternet hồ sơ quán)
^Géraldine Haack.Parity detection and entanglement with a Mach-Zehnder interferometer.Physical Review B. 2010,82(15)[2018-04-03].doi:10.1103/physrevb.82.155303.( nguyên thủy nội dungLưu trữVới 2020-05-16 ).(Giao diện lưu trữ sao lưu,Tồn vớiInternet hồ sơ quán)

[1] Zehnder, Ludwig.Ein neuer Interferenzrefraktor.Zeitschrift für Instrumentenkunde. 1891,11:275–285.

[2] Mach, Ludwig.Ueber einen Interferenzrefraktor.Zeitschrift für Instrumentenkunde. 1892,12:89–93.

[Zetie-3] 3.0 ^3.1Zetie, K.P.; Adams, S.F.; Tocknell, R.M.How does a Mach–Zehnder interferometer work?(PDF).Physics Department, Westminster School, London.[8 April2012].( nguyên thủy nội dungLưu trữ(PDF)Với 2018-09-25 ).(Giao diện lưu trữ sao lưu,Tồn vớiInternet hồ sơ quán)

[Ashkenas1950-4] Ashkenas, Harry I.The design and construction of a Mach-Zehnder interferometer for use with the GALCIT Transonic Wind Tunnel. Engineer's thesis.California Institute of Technology. 1950[2014-10-18].( nguyên thủy nội dungLưu trữVới 2019-05-03 ).(Giao diện lưu trữ sao lưu,Tồn vớiInternet hồ sơ quán)

[Hecht2002-5] Hecht, Eugene, Optics 4th, United States of America: Addison Wesley, 2002,ISBN0-8053-8566-5( tiếng Anh )

[HariharanBasics2007-6] 6.0 ^6.1Hariharan, P. Basics of Interferometry. Elsevier Inc. 2007.ISBN0-12-373589-0.

[Chevalerias1957-7] R. Chevalerias, Y. Latron, C. Veret.Methods of Interferometry Applied to the Visualization of Flows in Wind Tunnels.JOSA. 1957-08-01,47(8): 703–706[2018-04-03].doi:10.1364/josa.47.000703.( nguyên thủy nội dungLưu trữVới 2021-04-26 )( tiếng Anh ).(Giao diện lưu trữ sao lưu,Tồn vớiInternet hồ sơ quán)

[Ristic-8] Ristić, Slavica.Flow visualization techniques in wind tunnels – optical methods (Part II)(PDF).Military Technical Institute, Serbia.[6 April2012].( nguyên thủy nội dungLưu trữ(PDF)Với 2021-04-13 ).(Giao diện lưu trữ sao lưu,Tồn vớiInternet hồ sơ quán)

[Paris1999-9] Paris, M.G.A.Entanglement and visibility at the output of a Mach-Zehnder interferometer(PDF).Physical Review A. 1999,59(2): 1615–1621[2 April2012].Bibcode:1999PhRvA..59.1615P.arXiv:quant-ph/9811078 .doi:10.1103/PhysRevA.59.1615.(Nguyên thủy nội dung(PDF)Lưu trữ với 2016-09-10 ).(Giao diện lưu trữ sao lưu,Tồn vớiInternet hồ sơ quán)

[Haack2010-10] Géraldine Haack.Parity detection and entanglement with a Mach-Zehnder interferometer.Physical Review B. 2010,82(15)[2018-04-03].doi:10.1103/physrevb.82.155303.( nguyên thủy nội dungLưu trữVới 2020-05-16 ).(Giao diện lưu trữ sao lưu,Tồn vớiInternet hồ sơ quán)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]