licenciado en educacion

Interferómetro de Michelson
Objetivo
Medir la longitud de onda de la luz emitida por un laser, determinar la variación del índice de
refracción del aire con la presión y evaluar el índice de refracción de un vidrio usando un
interferómetro de Michelson.

Introducción
La Fig. 1 muestra un diagrama del interferómetro diseñado originalmente por Michelson para
probar la existencia del éter,medio hipotético en el cual se suponía que se propagaba la luz.1,2

Fig. 1. Diagrama del interferómetro de Michelson.
El haz luminoso emitido por el laser de He-Ne incide sobre el separador de haces, el cual
refleja el 50% de la onda incidente y transmite el otro 50%. Uno de los haces se transmite
hacia el espejo móvil M1 y el otro se refleja hacia el espejo fijo M2. Ambos espejos reflejan laluz hacia el separador de haces, de forma que los haces transmitido y reflejado por este último
se recombinan sobre la pantalla de observación.
Como los dos haces que interfieren sobre la pantalla provienen de la misma fuente
luminosa, la diferencia de fase se mantiene constante y depende sólo de la diferencia de
camino óptico recorrido por cada uno. Por lo tanto, las franjas generadas por elinterferómetro
se pueden visualizar sobre la pantalla mediante la colocación de una lente convergente de
corta distancia focal entre el laser y el separador de haces. El sistema de franjas de
interferencia producido es similar al que se muestra en la Fig. 2.
El camino óptico de uno de los haces se puede variar desplazando el espejo M1. Si dicho
espejo se desplaza en λ/4 alejándose delseparador de haces, el camino óptico de ese haz
aumentará en λ/2. Las franjas de interferencia cambiarán de modo que el radio de los
máximos aumentará y ocupará la posición de los mínimos iniciales. Si el espejo M1 se
desplaza en una distancia adicional de λ/4, el nuevo sistema de franjas producido será
indistinguible del original.

Fig. 2. Franjas de interferencia producidas por elinterferómetro de Michelson.
Por lo tanto, desplazando lentamente el espejo en una distancia d y contando el número
m de franjas que van pasando por un punto fijo de la pantalla, la longitud de onda λ de la luz
se puede calcular como

λ=

2d
m

(1)

Alineación del interferómetro
Posicionar el laser sobre el soporte respectivo, el cual se ubicará a la izquierda del
interferómetro como se muestra enla Fig. 3.

Fig. 3. Alineación del laser.
Colocar el espejo móvel M1 sobre la base del interferómetro y ajustar los tornillos.
Nivelar el soporte del laser mediante los tornillos respectivos de forma que el haz generado
sea paralelo a la base del interferómetro. El haz laser debe incidir en el centro del espejo M1.
Ajustar la posición del laser (moviendo la parte trasera del mismo) de formaque el haz
reflejado por el espejo M1 llegue a la abertura del laser.
Montar el espejo ajustable M2 y los soportes para la lente y la pantalla en la base del
interferómetro como se muestra en la Fig. 4. Colocar el separador de haces de forma que
forme un ángulo de 45° con el haz laser incidente y tal que el haz reflejado por el mismo
incida en el centro del espejo fijo M2.

Fig. 4.Sistema óptico
Sobre la pantalla se observarán dos conjuntos de puntos brillantes provenientes de ambos
espejos. Cada conjunto de puntos estará formado por uno más brillante y otros de menor
intensidad generados por las reflexiones múltiples. El ángulo del separador de haces se deberá
ajustar de forma que uno de los conjuntos de puntos esté lo más cerca posible del otro.
Cuando esto suceda, deberánajustarse los tornillos del separador de haces.
Usando los tornillos colocados en la parte de atrás del espejo fijo M2, éste se girará hasta
que los dos conjuntos de puntos coincidan sobre la pantalla. Luego se colocará la lente
convergente de corta distancia focal (18 mm) sobre el soporte magnético y se posicionará el
haz divergente de forma que incida en el centro del separador de haces....