マイケルソン干渉計（読み）マイケルソンカンショウケイ（英語表記）Michelson interferometer

デジタル大辞泉

マイケルソン‐かんしょうけい〔‐カンセフケイ〕【マイケルソン干渉計】

1881年に米国の物理学者マイケルソンが考案した干渉計。光源からの入射光に対し斜め45度に設置したハーフミラーで透過光と反射光に分け、それぞれの光を反射させて戻ってきた二光線を光源と直角の位置に設置したスクリーンに投影する。スクリーンには光路長の変化に伴う干渉縞が観測され、それを測定する。のちに特殊相対性理論の導出につながる、マイケルソンモーリーの実験に用いられた。

出典　小学館

日本大百科全書(ニッポニカ)

マイケルソン干渉計
まいけるそんかんしょうけい
Michelson interferometer

アメリカの物理学者マイケルソンによって考案された二光束干渉計。光速度の測定に用いられたことで有名である。

　図にマイケルソン干渉計の原理を示す。主要部は、均質なガラスでつくられた2枚の平行平面板P₁、P₂と、平面反射鏡M₁、M₂である。P₁とP₂は平行で、かつ入射光に対して斜め45度傾けて置かれている。P₁の裏面は、反射率が50％近くになるように半透明になっている。反射鏡のうち、M₂は固定されているが、M₁は微動ねじによって前後に移動調節することができる。上方から入射した光は、P₁の表面で反射またはそれを透過し、それぞれM₁、M₂によって反射されP₁に戻る。ここでM₁からの光はP₁で反射されてスクリーンTに向かいM₂からの光はP₁を透過して同じくTに向かう。平行平面ガラス板P₂は、M₁に向かった光がP₁内で生ずる光路の長さを正確に補償するために挿入されたものである。P₁の半透明反射鏡によって、M₁の像がM₂の近くに、あるいはM₂の像がM₁の近くにできた場合を考えると、両者が完全に平行ならば等傾角干渉縞(じま)（同心円干渉縞）、少し傾いていると等厚干渉縞（平行線干渉縞）が観測される。M₁を前後に移動すると、前者では円形干渉縞が中心から湧出(ゆうしゅつ)、または中心に向かって消滅し、後者では縞が移動する。鏡の移動量が2分の1波長のとき干渉縞1本分が移動するので、鏡の位置の変化、または一方の光路長の変化を波長の数十分の1の精度で検出することができる。マイケルソン干渉計の変形の一つとして、トワイマン‐グリーン干渉計があり、光学素子の検査に用いられている。

［尾中龍猛・伊藤雅英　2017年11月17日］

『D・マラカラ著、成相恭二・清原順子・辻内順平訳『光学実験・測定法』Ⅰ、Ⅱ（2010・アドコム・メディア）』

[参照項目] | 干渉 | マイケルソン | マイケルソン‐モーリーの実験

マイケルソン干渉計の原理〔図〕

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

化学辞典 第2版

マイケルソン干渉計
マイケルソンカンショウケイ
Michelson interferometer

1881年，A. Michelsonが考案した干渉計．光の波長，屈折率の測定などに用いる．図のように，M₁ と M₂ は鏡，G₁ と G₂ は平行平面板で G₁ の一面はハーフミラーにしてある．光源Sから出た光は G₁ で強度の互いに等しい反射光(1)と透過光(2)に分けられ，(1)の光は M₁ で反射後 G₁ を透過して望遠鏡Eに達し，(2)の光は M₂ で反射後，ふたたび G₁ で反射してEに達して(1)の光と干渉し，明暗の干渉じまが見られる．Sからの光は図に示した光路を対称軸として広がっているから，干渉じまは明暗の同心円となる．鏡 M₁ をレールTにそって動かすとき，それによる(1)の光の光路が1波長変化するごとに中心部の干渉じまは一つずれる．したがって，一定の移動量に対するこのずれの数を数えれば，その光の波長が求められる．また，光路(2)に屈折率n，厚さdの物体を入れたとき，干渉じまのずれの数をΔmとすれば，

(n － 1)d ＝ (Δm)・λ　(λは波長)

の関係から屈折率nが求められる．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

世界大百科事典（旧版）内のマイケルソン干渉計の言及

【干渉】より

…その一例として，A.A.マイケルソンの干渉実験がある。これは，光源から出た光を，45度に傾いている半透明鏡を用いて，半分を反射，半分を通り抜けるようにし，反射した光と透過した光をそれぞれ鏡で反射させて元の道をもどしてスクリーン上に重ねるもので，二つの光が通る距離の差が半波長の偶数倍のとき明るく，奇数倍のとき暗い干渉縞が生ずる(この方法による干渉計はマイケルソン干渉計と呼ばれている)。身近な干渉色の例としては，水面上の油膜やシャボン玉などの薄膜が色づいて見える現象があり，また干渉縞の観察にはニュートンリングもよく用いられる。…

【干渉計】より

…ここでは振幅分割型の代表的なものをいくつか取り上げておく。
［マイケルソン干渉計とトワイマン=グリーン干渉計］
　振幅分割型2光束干渉計の代表ともいえるもので，最初マイケルソン=モーリーの実験に使われ，その後光応用計測に広く使われるようになった。マイケルソン干渉計は，図1-aに示すように広がった光源(小さな光源と拡散板の組合せでもよい)を用い，光軸に対して45度の傾きをもつ半透鏡(ビームスプリッター)によって2光束に振幅分割した後，平面鏡M₁M₂によって元方向に折り返し，再度同じ半透鏡(ビームコンバイナーとして働く)で会合させて光源と直角の方向から望遠光学系で観測する。…

【干渉分光法】より

…遠赤外やサブミリ波領域では金属メッシュなどでエタロンを構成させることができる。
［2光束干渉型］
　例えばマイケルソン干渉計のような2光束干渉計に単色光を入射させたときに得られる干渉パターンは，2光束間の光の位相差δに対しcos²(δ/2)で表される正弦波状となる。δは光束間の光路差⊿と波長λを用いて2π⊿/λで示されるから，上記正弦波の周波数は光の波長が長いほど低くなる。…

※「マイケルソン干渉計」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

出典｜株式会社平凡社「世界大百科事典（旧版）」