Michelson Interferometer

So ein Gerät haben ein Freund und ich während des Corona Lockdowns gebaut. Wir konnten uns keinen spannenderen Zeitvertreib vorstellen. Ich habe zwar den Aufwand unterschätzt, alle benötigten Teile zu beschaffen, und am Ende war es auch kein ganz billiges Vergnügen, aber wir hatten ja sonst nüscht.

Ein Laserinterferometer ist aufgrund der Präzision des Lasers, der Überlagerung zweier Laserstrahlen und des Interferenzmusters bei gegenseitiger Verschiebung der überlagerten Laserstrahlen in der Lage, Längenabweichungen im Nanometerbereich (dem Wellenlängenbereich des Lasers) zu detektieren. Sogar an einem so kleinen Gerät wie unserem Lego-Laser-Interferometer. Das Instrument ist so unglaublich empfindlich, dass wir sogar einen vorbeifahrenden LKW als Grundrauschen am Detektor feststellen konnten.

Die großen Brüder, die nach dem gleichen Prinzip arbeiten, wie die Gravitationswellendetektoren LIGO in den USA oder VIRGO in Italien, sind so unglaublich präzise, dass sie auf der Strecke Erde-Sonne eine Längenänderung von weniger als dem Durchmesser eines Protons nachweisen können. Eine solche Präzision ist unvorstellbar. In einem der nächsten Beiträgen, werde ich diese Instrumente noch ausführlicher beschreiben.

Der grundsätzliche Aufbau
Das fertig gebaute Interferometer
Ein Versuchsaufbau mit Messung der Längenänderung einer Schraube
Ein Versuchsaufbau ohne Messung