Michelsoni interferomeeter

Michelsoni interferomeeter võtab üksiku valguskimbu ja jagab selle poolläbipaistva peegliga kaheks risti asuvaks teeks, saadab kummagi poole eraldi mingil kaugusel oleva peeglini ja ühendab kaks tagasituleva kimpu uuesti üheks. Ühendatud valgus interfereerub ja kas see interferents on mistahes punktis võimendav või nõrgendav, sõltub täielikult sellest, kui palju erineb kummagi poole läbitud kogukaugus — kahe õla vaheline teepikkuse erinevus.

Just see sõltuvus teebki seadme erakordselt tundlikuks. Kuna nähtava valguse lainepikkus on ainult mõnisada nanomeetrit, nihutab ühe peegli nihutamine isegi väikese murdosa võrra sellest kaugusest mõõdetavalt interferentsimustrit — liigutades heledaid ja tumedaid triipe üle detektori viisil, mida saab loendada ja teisendada otse pikkuse muutuseks, mis on liiga väike, et seda mistahes mehaanilise joonlauaga mõõta. Just see tundlikkus on põhjus, miks seda üldist tüüpi interferomeetrid jäävad tänapäeva kõige täpsemate pikkuste ja kauguste mõõtmiste aluseks, kuni kilomeetri-mõõtu detektoriteni välja, mis esimest korda tuvastasid gravitatsioonilained, registreerides pikkusmuutused, mis on tuhandeid kordi väiksemad kui prooton.

Seadme kuulsaim ajalooline kasutus oli Michelsoni ja Morley 1887. aasta katse, mis võrdles kahe risti asuva õla mööda saadetud valguse liikumisaega, kui Maa liikus läbi eeldatud "eeterõhu". Kui valguse kiirus oleks sõltunud Maa liikumisest läbi selle keskkonna, oleks aparaadi pööramine pidanud interferentsimustrit mõõdetavalt nihutama. Seda ei juhtunud — nulltulemus, kuid väga informatiivne, mitte ebaõnnestumine: mistahes tuvastatava eetrituule puudumine oli otsene katseline vihje, et valgus levib sama kiirusega, sõltumata vaatleja liikumisest, üks võtmetõenditest, mis toitis otse Einsteini erirelatiivsusteooria postulaate vähem kui kahe aastakümne pärast.