Déplacement miroir Michelson
Comptez les franges, obtenez la course du miroir : 100 franges avec une lumière de 6.328e-7 m signifient que le miroir a bougé de 0.00003164 m, la moitié de la variation de chemin optique, car la lumière parcourt deux fois l'écart. Gratuit dans votre navigateur.
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Exemple résolu
- Nombre de franges
- 100
- Longueur d'onde
- 0,0000006328
- Déplacement du miroir
- 0,00003164
- Variation du chemin optique
- 0,00006328
- Précision
- 12
- Équation
- ΔL = 100·6.328e-7/2 = 0.00003164
Un interféromètre de Michelson divise un faisceau monochromatique en deux bras, le réfléchit sur un miroir dans chaque bras, puis le recombine pour former des franges d’interférence sur le détecteur. Lorsqu’un miroir d’extrémité est translaté le long de l’axe optique d’une distance ΔL, la lumière de ce bras parcourt la distance supplémentaire deux fois — aller et retour —, de sorte que la longueur de chemin optique change de 2ΔL. Compter combien de franges claires ou sombres passent par un point fixe mesure donc ce changement de chemin en unités de la longueur d’onde. Ce calculateur de déplacement du miroir d’interféromètre de Michelson accepte le nombre de franges N et la longueur d’onde source λ, applique l’identité fermée ΔL égale à N fois λ divisé par deux, et renvoie le déplacement du miroir dans la même unité de longueur que vous avez utilisée pour λ. Le moteur est de l’arithmétique finie pure : aucun appel réseau, aucun échantillonnage et aucun raccourci dépendant de la date.
Ce que mesure le comptage de franges Michelson et ce que contient la réponse
Dans le montage classique de Michelson, un séparateur de faisceau divise la lumière cohérente en un bras de référence et un bras de mesure. Chaque bras se termine par un miroir ; les faisceaux de retour se recombinent et produisent un motif de franges dont l’intensité locale dépend de la différence de chemin optique entre les bras.
Translater le miroir de mesure de ΔL modifie uniquement le chemin géométrique de ce bras de ΔL à l’aller et encore de ΔL au retour, de sorte que la différence de chemin optique se décale de 2ΔL. Les franges claires apparaissent lorsque la différence de chemin est un multiple entier de λ ; les sombres, lorsqu’elle est un semi-entier.
Chaque frange qui défile devant un point d’observation fixe correspond donc à un changement de chemin optique d’une longueur d’onde : N fois λ égale 2 fois ΔL, ce qui se réarrange en la formule de travail ΔL égale à N fois λ divisé par deux.
Où les contrôles de déplacement Michelson s’insèrent dans les laboratoires, l’étude et le logiciel
Les étudiants rencontrent la formule de Michelson lorsqu’un laboratoire compte des franges pendant qu’un micromètre translate un miroir, lorsqu’un devoir demande ΔL pour N donné et une longueur d’onde He–Ne de six cent trente-deux virgule huit nanomètres, ou lorsqu’un problème de concours veut le parcours du miroir à partir d’un décompte mesuré sans monter une table optique.
Les enseignants peuvent pré-générer des clés de correction pour des longueurs SI modestes sans faire confiance à des calculatrices opaques qui convertissent les unités en silence ou perdent des puissances de dix sur les nanomètres. Les carnets de métrologie et d’instrumentation utilisent la même identité pour calibrer des platines piézoélectriques, vérifier le jeu d’un micromètre à vis face aux comptages de franges, ou convertir un compteur de franges journalisé en mètres de parcours pour un rapport de stabilité.
Les développeurs appellent le contrat depuis des scripts pour semer des vecteurs de test déterministes pour des widgets d’optique ondulatoire, normaliser N et λ saisis par l’utilisateur avant une démo en classe, ou satisfaire des énoncés de défis de programmation qui exigent le déplacement du miroir plutôt qu’un croquis approximatif. Les outils produit et éducation utilisent la résolution lorsqu’un apprenant saisit le nombre de franges et la longueur d’onde et que l’interface doit afficher ΔL et le changement de chemin aller-retour côte à côte.
Associez-le à d’autres points de terminaison d’optique lorsque vous construisez un petit laboratoire d’aides gratuites et déterministes pour l’interférence, la diffraction et la physique des ondes d’introduction.
Cas d’usage
Comptes rendus de TP Michelson en licence
Convertissez les franges comptées N et la longueur d’onde laser λ en déplacement du miroir ΔL = Nλ/2 pour comparer au micromètre et analyser les erreurs.
Clés de devoirs et d’examens
Générez des valeurs ΔL reproductibles pour les problèmes de manuel He–Ne et raie du sodium sans erreurs d’arithmétique manuelle sur les puissances de dix.
Questions fréquentes
Combien coûte le calculateur de déplacement du miroir Michelson ?
Il est gratuit dans votre navigateur sur cette page.
Pourquoi y a-t-il un facteur deux dans ΔL = Nλ/2 ?
La lumière va vers le miroir mobile et revient, de sorte qu’un déplacement géométrique ΔL change le chemin optique de 2ΔL. Chaque frange correspond à un changement de chemin d’une longueur d’onde ; d’où Nλ = 2ΔL.
Que se passe-t-il si la longueur d’onde est nulle ou négative ?
La longueur d’onde doit être un nombre fini positif pour que ΔL = Nλ/2 soit définie.
Le nombre de franges peut-il être non entier ?
Oui. Les franges partielles sont autorisées comme nombres finis non négatifs. Les comptages négatifs sont rejetés par ce contrat.
Dans quelle unité sort le déplacement du miroir ?
Dans l'unité choisie pour la longueur d'onde. Saisie en mètres, la course sort en mètres ; saisie en nanomètres, elle sort en nanomètres.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre stack
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"wavelength": 6.328e-7
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task_id = res.json()["task_id"]<?php
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"method" => "POST",
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req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/michelson-mirror-displacement", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemple de requête
{
"fringe_count": 100,
"wavelength": 6.328e-7
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "optics.michelson_mirror_displacement",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
Ce que mesure le comptage de franges Michelson et ce que contient la réponse
Ce calculateur renvoie le fringe_count et le wavelength normalisés que vous avez fournis, le mirror_displacement calculé arrondi à la précision demandée, l’optical_path_change Nλ (égal à 2ΔL), la précision utilisée, une courte chaîne de formule, une équation concrète avec les nombres substitués, l’étiquette de méthode michelson_mirror_displacement et un message d’une ligne. Il n’y a ni tracé de rayons ni échantillonnage aléatoire d’intensités : le moteur construit un ΔL en virgule flottante exacte dans la plage de magnitude admise ou rejette l’entrée avec invalid_input. Les cas rejetés incluent N ou λ manquants, des valeurs non finies, des magnitudes au-dessus du plafond documenté, un nombre de franges négatif et toute longueur d’onde nulle ou non positive, car la formule de déplacement est indéfinie lorsque λ n’est pas une longueur positive. Si vous avez besoin de l’espacement des franges de double fente sur un écran lointain, d’enveloppes de diffraction à fente unique ou d’un indice de réfraction à partir du décalage de franges dans une cellule, utilisez des outils dédiés ; cette page répond uniquement au déplacement du miroir d’extrémité de Michelson à partir de franges comptées, avec une sortie numérique stable adaptée aux feuilles de calcul, aux tests unitaires et aux consommateurs d’API qui ne doivent pas inventer de fronts d’onde.
Comment le nombre de franges et la longueur d’onde sont lus et comment ΔL reste reproductible
Les signes plus optionnels en tête et la notation scientifique sur les chaînes numériques sont autorisés lorsqu’ils s’interprètent comme des décimaux finis ; espaces intégrés, préfixes hexadécimaux et jetons non numériques sont rejetés avec un message clair pour qu’une cellule erronée ne devienne pas un mauvais déplacement. Le nombre de franges doit être non négatif : un N négatif est rejeté car le « nombre de franges comptées » n’est pas un compteur signé dans ce contrat (utilisez une convention signée dans votre propre post-traitement si vous suivez séparément le sens du mouvement). Le moteur ne convertit pas les nanomètres pour vous : saisissez λ dans la même unité que vous souhaitez pour ΔL — les mètres donnent des mètres, les micromètres des micromètres. Les champs préférés sont fringe_count pour N et wavelength pour λ, mais les alias N, n, fringes, fringeCount et m pour le décompte de franges, et lambda, la lettre grecque λ, wl et wavelength_m pour la longueur d’onde, sont acceptés afin que tableurs, chaînes de requête et formulaires typés réutilisent le même contrat. La longueur d’onde doit être strictement positive ; zéro et les valeurs négatives échouent avec invalid_input car la division du changement de chemin par deux exige encore un λ positif significatif. Un champ optionnel precision, avec les alias decimals et dp, choisit le nombre de décimales exposées pour les champs numériques, par défaut douze et plafonné à quinze afin que les goldens JSON restent stables. Le calcul multiplie N par λ, divise le produit par deux pour mirror_displacement, et rapporte aussi optical_path_change comme N fois λ afin que vous puissiez vérifier l’identité aller-retour 2ΔL égale Nλ sans la redériver. Associez l’exécution gratuite dans le navigateur de cette page à l’API payante lorsque vous avez besoin du même résultat mathématique dans un pipeline automatisé.
Où les contrôles de déplacement Michelson s’insèrent dans les laboratoires, l’étude et le logiciel
Sur cette page le travail s’exécute entièrement dans votre navigateur ; via l’API chaque recherche réussie coûte $0.002, une validation échouée n’est pas facturée, et rien n’est stocké après la réponse. Cette répartition — exploration interactive gratuite et API identique payante — correspond au reste du catalogue KIT de niveau A et vous permet de passer d’une démo sur le banc de laboratoire à un pipeline automatisé sans changer le résultat mathématique.
Cas d'intégration
Scripts de calibration d’instruments et de platines
Mappez les journaux de compteur de franges en mètres de parcours dans des fixtures de CI, des contrôles de piezostage et des démos pédagogiques partageant la même formule pure.
Questions techniques
Dois-je convertir moi-même les nanomètres ?
Oui. Saisissez la longueur d’onde dans la même unité de longueur que vous souhaitez pour mirror_displacement ; le moteur ne convertit pas les unités.