interferometría

History

Inventado y aplicado por Albert Michelson a finales del siglo XIX. Con su interferómetro, demostró que la luz no necesita una sustancia especial (éter) para propagarse y midió con precisión la velocidad de la luz.

How it works

En un interferómetro, un rayo láser se divide en dos. Uno se refleja en un espejo móvil y el otro en uno fijo. Juntos crean franjas. El desplazamiento de las franjas indica un movimiento microscópico del espejo, lo que permite medir longitud, vibraciones e incluso la gravedad.

History

Inventado y aplicado por Albert Michelson a finales del siglo XIX. Con su interferómetro, demostró que la luz no necesita una sustancia especial (éter) para propagarse y midió con precisión la velocidad de la luz.

How it works

En un interferómetro, un rayo láser se divide en dos. Uno se refleja en un espejo móvil y el otro en uno fijo. Juntos crean franjas. El desplazamiento de las franjas indica un movimiento microscópico del espejo, lo que permite medir longitud, vibraciones e incluso la gravedad.

History

Albert Michelson en 1881 aplicó por primera vez el interferómetro en un experimento para detectar el éter, y más tarde (1887) con Edward Morley realizó el famoso experimento que demostró la constancia de la velocidad de la luz. En 1920, Michelson y Francis Pease midieron el diámetro de la estrella Betelgeuse usando un interferómetro estelar. El desarrollo de los láseres en los años 60 hizo que la interferometría fuera omnipresente, y en 2015 LIGO detectó ondas gravitacionales, lo que valió el Premio Nobel.

How it works

Dos o más haces coherentes se dividen, recorren diferentes caminos ópticos y se recombinan. La intensidad resultante depende de la diferencia de fase: I = I₁ + I₂ + 2√(I₁I₂) cos Δφ. El cambio de este patrón bajo un desplazamiento controlado permite calcular la magnitud a medir. En la interferometría heterodina, la frecuencia de un haz se desplaza ligeramente y la señal se lee en las pulsaciones. La sensibilidad está limitada por el ruido de disparo de los fotones, y en las antenas de ondas gravitacionales, adicionalmente por el ruido cuántico de la luz y ruidos térmicos. Se basa en el principio de superposición de ondas y la constancia de la velocidad de la luz en el vacío.

Open problems & fun facts

Supresión de ruidos térmicos y sísmicos en detectores de ondas gravitacionales; Aumento de la sensibilidad sin incrementar el tamaño; Creación de interferómetros de banda ancha para astrofísica

💡 El interferómetro LIGO es tan sensible que puede detectar un cambio en la longitud de su brazo de 4 kilómetros causado por una onda gravitacional, equivalente al paso de una hormiga sobre toda la Tierra reducido al tamaño de un núcleo atómico.