Am 7. April 2025 wird der Welttag der Interferometrie gefeiert. An diesem Tag wird eine Technologie gewürdigt, die vor 140 Jahren durch Albert A. Michelson mit seinem berühmten Experiment eingeführt wurde. Der Anlass zelebriert die Revolutionierung der Messtechnik, mit Anwendungen, die sowohl in der Präzisionstechnik als auch in der Gravitationsforschung von Bedeutung sind. Die Vorbereitung auf dieses bedeutende Ereignis wird durch eine Vielzahl von Veranstaltungen, die an der Technischen Universität Ilmenau stattfinden, unterstützt.
Die Veranstaltung umfasst Vorträge, Live-Experimente, bei denen die Teilnehmer aktiv mitmachen können, sowie Laborführungen und eine Ausstellung von Hologrammen. Ein weiteres Highlight wird die Lasershow sein, die um 21:30 Uhr beginnen wird und durch die Laserharfe bereichert wird. Für das leibliche Wohl ist ebenfalls gesorgt, da Speisen und Getränke vom bc-Studentencafé bereitgestellt werden. Der Eintritt zu allen Aktivitäten ist kostenlos.
Das Michelson-Interferometer
Das Michelson-Interferometer, das von Albert A. Michelson (1852–1931) erfunden wurde, ist ein grundlegendes Instrument in der Optik. Es produziert Interferenzfransen, indem es einen Lichtstrahl in zwei Teile splittet und diese nach unterschiedlichen optischen Wegen wieder zusammenführt. Ein grundlegendes Verständnis der Funktionsweise ist wichtig: Das Interferometer nutzt eine halbsilberne Mirroroberfläche zum Teilen des Lichts, wobei ein Teil reflektiert und der andere Teil durchgelassen wird. Der reflektierte Strahl trifft auf einen beweglichen Mirror, während der transmitierte Strahl von einem stationären Mirror reflektiert wird und zurückkehrt.
Beide Lichtstrahlen sind kohärent und interferieren, weil sie ursprünglich von demselben Punkt stammen. Eine Kompensatorplatte sorgt dafür, dass beide Strahlen die gleiche Dicke von Glas durchlaufen. Der Unterschied der optischen Wege wird durch die Gleichung \(2d_1 – 2d_2\) beschrieben. Konstruktive Interferenz tritt auf, wenn der Wegunterschied ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge \(m\lambda_0\) beträgt, was zu hellen Fransen führt. Dabei kann die Bewegung eines Mirrors um \(M_1\) um einen halben Lichtwellenlängenwert (\(\Delta d = \lambda_0/2\)) eine Bewegung der angrenzenden Fransen bewirken.
Die Bedeutung des Interferometers
Das Michelson-Interferometer ist nicht nur ein Lehrinstrument; es hat auch erhebliche Auswirkungen auf die Definition des Standardmeters, welches zuvor durch die Verschiebung eines Mirores, das 1.650.763,73 Wellenlängen des Krypton-86 Lichtes entsprach, festgelegt wurde. Zudem kann der Index der Lichtbrechung eines Gases durch die Beobachtung der verschobenen Fransen in einer Glas-Kammer gemessen werden. Bei der Einführung eines Gases in eine initial leere Kammer wurden 122 Fransen beobachtet, die an einer Referenzlinie vorbeizogen.
Durch die Berechnung der Unterschiede zwischen der Anzahl der Wellenlängen im Vakuum und im Gas ergibt sich eine differenzierte Betrachtung des Brechungsindex. Interferometrische Messungen erfordern präzise Techniken, da die Brechungsindizes von Gasen nahe am Vakuum liegen und oft empfindliche Messungen nötig sind. Diese Technologien sind nicht nur für die Wissenschaft von Bedeutung, sondern machen auch den Tag der Interferometrie zu einem feierlichen Anlass.
Weitere Informationen über die Veranstaltungen anlässlich des Welttages der Interferometrie 2025 sind auf der Website der Technischen Universität Ilmenau verfügbar. Die Veranstaltung bietet sowohl eine Gelegenheit zum Lernen als auch zur Feier einer essentiellen Technologie der modernen Physik. Besucher sind herzlich eingeladen, die faszinierende Welt der Interferometrie hautnah zu erleben.
