Interferometro A Laser No Exploratorium

Exploratorium no Pier 15, São Francisco, CA, EUA
exploratorium.edu
“O Exploratorium não é apenas um museu; é uma exploração contínua da ciência, arte e percepção humana.”

Interferômetro a laser
Um feixe de luz dividido e recombinado cria padrões, e pode medir com precisão as mudanças na distância e no tempo.
1. Olhe para a tela, você deve ver um padrão de faixas vermelhas brilhantes e escuras que se parece com uma impressão digital ou alvo.
2. Bloqueie um dos dois feixes de laser colocando sua mão na frente de um dos espelhos. As faixas no padrão na tela desaparecem.
3. Gire lentamente o botão do ajustador de distância para mudar a distância percorrida por um dos feixes de laser. Assista a mudança de padrão.
4. Puxe a bomba manual várias vezes enquanto observa o padrão mudar. Esta bomba remove o ar da garrafa de vácuo, permitindo que a luz se desloque um pouco mais rapidamente.
5. Empurre para baixo em qualquer lugar da mesa de aço e observe como o padrão muda.
O que está acontecendo?
Este dispositivo é um interferômetro. Ele divide um feixe de luz laser em dois feixes separados que seguem caminhos diferentes e depois se recombinam. O padrão que você vê na tela é um padrão de interferência. Bandas brilhantes aparecem onde os picos (ou vales) das duas ondas de luz alcançam a tela juntos, se somando (interferência construtiva), e bandas escuras aparecem onde picos sobrepõem com vales, se anulando (interferência destrutiva). Como a luz tem comprimentos de onda muito curtos, uma pequena mudança na distância percorrida por uma onda de luz, ou fazendo parte de seu caminho passar pelo vácuo em vez do ar, pode fazer com que as ondas de luz saiam do passo, alterando o padrão na tela.
Um interferômetro é útil para medir mudanças muito pequenas na distância e no tempo. Mesmo a ligeira deformação da mesa causada pela sua inclinação aparece nos padrões variáveis que você vê.
Aplicações Famosas
Um interferômetro muito parecido com esse foi usado no Experimento de Michelson-Morley no final do séc. XIX para tentar medir o movimento da Terra em relação ao éter. Não conseguiram provar a existência do éter, mas este experimento deu origem ao fator de Lorentz usado na Relatividade Especial de Einstein.
Os responsáveis pelo famoso LIGO ganharam o Nobel de 2017 pela primeira observação de ondas gravitacionais. LIGO: Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory ou Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser.

Profª Drª Adriana P. B. Tufaile
Prof. Dr. Alberto Tufaile
Lab. de Matéria Mole (LMM)
Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH)
Universidade de São Paulo (USP)
Brasil, 2018

Author

Ariyani

Como educador, estou profundamente engajado no desenvolvimento dos estudantes em ambiente escolar, adotando métodos pedagógicos que valorizam conexões genuínas e são movidos por inovação e fervor. É minha vocação guiar os alunos na jornada de se tornarem uma geração notável, empregando estratégias de ensino amplamente aclamadas por prestigiadas instituições acadêmicas ao redor do globo - preview.pbjmanagement.co.uk