Randverschiebung - Fringe shift
Gelbe Bereiche erzeugen helle Linien konstruktiver Interferenz. Die dunklen Bereiche erzeugen dunkle Linien destruktiver Interferenz. In Interferometrie-Experimenten wie dem Michelson-Morley-Experiment ist eine Streifenverschiebung das Verhalten eines Musters von „ Streifen “, wenn sich die Phasenbeziehung zwischen den Komponentenquellen ändert.
Ein Streifenmuster kann auf verschiedene Arten erzeugt werden, aber das stabile Streifenmuster, das in den Interferometern vom Michelson-Typ gefunden wird, wird dadurch verursacht, dass die ursprüngliche Quelle in zwei getrennte Strahlen aufgeteilt und dann bei unterschiedlichen Einfallswinkeln auf einer Betrachtungsfläche neu kombiniert wird.
Die Wechselwirkung der Wellen auf einer Betrachtungsfläche wechselt zwischen konstruktiver Interferenz und destruktiver Interferenz und verursacht abwechselnd dunkle und helle Linien. Im Beispiel eines Michelson-Interferometers repräsentiert ein einzelner Streifen eine Wellenlänge des Quelllichts und wird von der Mitte einer hellen Linie zur Mitte der nächsten gemessen. Die physikalische Breite eines Streifens wird durch den Unterschied in den Einfallswinkeln der Komponentenlichtstrahlen bestimmt, aber unabhängig von der physikalischen Breite eines Streifens repräsentiert er immer noch eine einzelne Lichtwellenlänge.
Entdeckung
Im Michelson-Morley-Experiment von 1887 wurde erwartet, dass die Geschwindigkeit, mit der sich die beiden Strahlen über die senkrechten Arme bewegten, durch einen scheinbaren Ätherwind verändert wurde, der durch die Bewegung der Erde durch den leuchtenden Äther verursacht wurde . Diese Zeitdifferenz wurde berechnet, um eine Phasenverschiebung von 0,4 Wellenlängen zu ergeben. Dies bedeutet, dass sich die vertikalen Streifenlinien, wenn die Arme des Interferometers so gedreht wurden, dass sie in den Ätherwind und gegen diesen gerichtet sind, über den Betrachter bewegt haben sollten. 0,4 Streifenbreiten nach links und rechts für insgesamt 0,8 Streifen vom Maximum bis zum Minimum. Michelson berichtete, dass nur zwischen einem Sechstel und einem Viertel des erwarteten Messwerts gefunden wurde.