Interferómetro de cizallamiento

El interferómetro de cizallamiento es un método sencillo para observar la interferencia y utilizar este fenómeno para comprobar la colimación de los haces de luz, especialmente los procedentes de fuentes láser que tienen una longitud de coherencia que suele ser significativamente mayor que el grosor de la placa de cizallamiento (véanse los gráficos), de modo que se cumple la condición básica para la interferencia.

El dispositivo de prueba consta de un vidrio óptico de alta calidad , con superficies ópticas extremadamente planas que generalmente forman un ligero ángulo entre sí. Cuando una onda plana incide con un ángulo de 45°, que proporciona la máxima sensibilidad, se refleja dos veces. Las dos reflexiones están separadas lateralmente debido al espesor finito de la placa y a la cuña. Esta separación se denomina cizallamiento y es la que da nombre al instrumento. El cizallamiento también puede producirse mediante rejillas de difracción .

En ocasiones se utilizan placas de corte de lados paralelos, pero la interpretación de las franjas de interferencia de las placas en cuña es relativamente sencilla. Las placas de corte en cuña producen una diferencia de trayectoria gradual entre las reflexiones de las superficies frontal y posterior; en consecuencia, un haz de luz paralelo produce un patrón de franjas lineales dentro de la zona de superposición.

Con un frente de onda plano incidente, la superposición de los dos haces reflejados muestra franjas de interferencia con un espaciado de${\displaystyle d_{f}={\frac {\lambda }{2n\theta }}}$, dónde${\displaystyle d_{f}}$es el espaciado perpendicular al corte,${\displaystyle \lambda }$es la longitud de onda del haz, n el índice de refracción y${\displaystyle \theta }$el ángulo de la cuña. Esta ecuación simplifica que la distancia desde la placa de corte en cuña hasta el plano de observación es pequeña en relación con el radio de curvatura del frente de onda en el plano de observación. Las franjas están igualmente espaciadas y serán exactamente perpendiculares a la orientación de la cuña y paralelas a un cursor de alambre generalmente presente alineado a lo largo del eje del haz en el interferómetro de corte. La orientación de las franjas varía cuando el haz no está perfectamente colimado. En el caso de un haz no colimado incidente sobre una placa de corte en cuña, la diferencia de trayectoria entre los dos frentes de onda reflejados aumenta o disminuye con respecto al caso de colimación perfecta dependiendo del signo de la curvatura. El patrón se rota y el radio de curvatura del frente de onda del haz${\displaystyle R}$se puede calcular:${\displaystyle R=-{\frac {s\cdot d_{f}}{\lambda \tan \gamma }}}$, con${\displaystyle s}$la distancia de corte,${\displaystyle d_{f}}$la distancia marginal,${\displaystyle \lambda }$la longitud de onda y${\displaystyle \gamma }$la desviación angular de la alineación de las franjas con respecto a la de una colimación perfecta. Si en su lugar se utiliza el espaciado normal a las franjas, esta ecuación se convierte en${\displaystyle R=-{\frac {s\cdot k_{f}}{\lambda \sin \gamma }}}$, dónde${\displaystyle k_{f}}$es el espaciado de las franjas normal a las franjas. ^{[ 1 ]}

• Lista de tipos de interferómetros
• Interferómetro de corte por cuña de aire
• La interferometría de fase espectral para la reconstrucción directa del campo eléctrico es un tipo de interferometría de cizallamiento espectral, cuyo concepto es similar al del presente artículo, salvo que el cizallamiento se realiza en el dominio de la frecuencia en lugar de lateralmente.

• Universidad de Erlangen — Diseño Óptico y Microóptica. Archivado el 22 de febrero de 2016 en Wayback Machine.