Optisches Interferometer, Instrument zur präzisen Messung von Lichtstrahlen von Faktoren wie Länge, Oberflächenunregelmäßigkeiten und Brechungsindex. Es teilt einen Lichtstrahl in eine Anzahl von Strahlen, die ungleiche Wege zurücklegen und deren Intensitäten sich bei Wiedervereinigung addieren oder subtrahieren (sich gegenseitig stören). Diese Interferenz erscheint als ein Muster aus hellen und dunklen Bändern, die als Interferenzstreifen bezeichnet werden. Aus Streifenmessungen abgeleitete Informationen werden für präzise Wellenlängenbestimmungen, die Messung sehr kleiner Abstände und Dicken, die Untersuchung von Spektrallinien und die Bestimmung von Brechungsindizes transparenter Materialien verwendet. In der Astronomie werden Interferometer verwendet, um die Abstände zwischen Sternen und die Durchmesser von Sternen zu messen.

1881 konstruierte der amerikanische Physiker A.A. Michelson das im Michelson-Morley-Experiment verwendete Interferometer. Das Michelson-Interferometer und seine Modifikationen werden in der optischen Industrie zur Prüfung von Linsen und Prismen, zur Messung des Brechungsindex und zur Untersuchung winziger Details von Oberflächen (Mikrotopographien) eingesetzt. Das Instrument besteht aus einem halb versilberten Spiegel, der einen Lichtstrahl in zwei gleiche Teile teilt, von denen einer zu einem festen Spiegel transmittiert und der andere zu einem beweglichen Spiegel reflektiert wird. Durch Zählen der beim Bewegen des Spiegels entstehenden Fransen kann das Ausmaß der Bewegung genau bestimmt werden. Michelson entwickelte auch das stellare Interferometer, das in der Lage ist, die Durchmesser von Sternen in Bezug auf den Winkel von nur 0,01 „eines Bogens zu messen, der von den Extrempunkten des Sterns am Beobachtungspunkt bestimmt wird.

1896 beschrieb der britische Physiker Lord Rayleigh das Rayleigh-Interferenzrefraktometer, das immer noch häufig zur Bestimmung der Brechungsindizes von Gasen und Flüssigkeiten verwendet wird. Es ist ein Split-Beam-Instrument, wie das Michelson-Interferometer. Ein Strahl dient als Referenz, während der andere zuerst durch ein Material mit bekanntem Brechungsindex und dann durch das Unbekannte geleitet wird. Der Brechungsindex des Unbekannten kann durch die Verschiebung seiner Interferenzränder von denen des bekannten Materials bestimmt werden.

Das Fabry-Pérot-Interferometer (Variable-Gap-Interferometer) wurde 1897 von den französischen Physikern Charles Fabry und Alfred Pérot hergestellt. Es besteht aus zwei hochreflektierenden und streng parallelen Platten, die als Etalon bezeichnet werden. Aufgrund der hohen Reflektivität der Platten des Etalons nehmen die aufeinanderfolgenden Mehrfachreflexionen von Lichtwellen sehr langsam in ihrer Intensität ab und bilden sehr schmale, scharfe Fransen. Diese können verwendet werden, um hyperfeine Strukturen in Linienspektren aufzudecken, die Breiten schmaler Spektrallinien zu bewerten und die Länge des Standardmeters neu zu bestimmen.

Das Oberflächeninterferometer Fizeau-Laurent (siehe Abbildung) zeigt Abweichungen von polierten Oberflächen von einer Ebene. Das System wurde 1862 vom französischen Physiker A.-H.-L. Fizeau beschrieben und 1883 an die heute in der optischen Industrie weit verbreiteten Instrumente angepasst. Beim Fizeau-Laurent-System wird monochromatisches Licht (Licht einer einzigen Farbe) durch ein Pinhole geleitet und beleuchtet eine Referenzebene und ein Werkstück direkt darunter. Der Lichtstrahl steht senkrecht zum Werkstück. Durch Beibehalten eines geringen Winkels zwischen der Oberfläche des Werkstücks und der Oberfläche der Referenzebene können Fransen gleicher Dicke durch einen darüber angeordneten Reflektor gesehen werden. Die Ränder bilden eine Konturkarte der Oberfläche des Werkstücks, die es einem optischen Polierer ermöglicht, Defekte und Abweichungen von der Ebenheit zu erkennen und zu entfernen.

Das Twyman-Green-Interferometer, eine Adaption des Michelson-Instruments, das 1916 vom englischen Elektroingenieur Frank Twyman und dem englischen Chemiker Arthur Green eingeführt wurde, wird zum Testen von Linsen und Prismen verwendet. Es verwendet eine Punktquelle für monochromatisches Licht im Fokus einer Qualitätslinse. Wenn das Licht auf ein perfektes Prisma gerichtet ist, kehrt es genau wie von der Quelle zu einem Betrachtungspunkt zurück, und es wird ein gleichmäßiges Beleuchtungsfeld gesehen. Lokale Unvollkommenheiten im Prismenglas verzerren die Wellenfront. Wenn das Licht auf eine Linse gerichtet ist, die von einem konvexen Spiegel gestützt wird, passiert es die Linse, trifft auf den Spiegel und verfolgt seinen Weg durch die Linse zu einem Betrachtungspunkt. Unvollkommenheiten in der Linse führen zu Randverzerrungen.