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激光干涉法在引力波探测中如何应用,它的工作原理是什么?

Moonshot回答

激光干涉法在引力波探测中的应用是通过激光干涉仪引力波探测器(如LIGO)实现的。其工作原理基于引力波通过时会对时空造成的微小扰动,从而改变激光在探测器中传播的距离。具体来说,当引力波经过探测器时,它会使两个互相垂直的长臂的长度发生极其微小的变化。这种变化导致激光在两臂中形成的干涉条纹发生位移,通过精密的光学设备检测这种位移,科学家们就能探测到引力波的存在。

激光干涉仪的主体结构包括迈克尔逊干涉仪、法布里-珀罗腔、光循环镜和频率调制器等。迈克尔逊干涉仪是其核心部分,它利用分光镜将激光分为两束,分别沿着两个垂直的长臂传播,再反射回分光镜。如果两臂长度受到引力波影响而不同,激光重新合并时产生的干涉条纹就会发生位移,从而揭示引力波的信号。

LIGO探测器在2015年9月14日成功探测到了由双黑洞并合产生的引力波,这是人类历史上首次直接探测到引力波,标志着引力波天文学的开端。通过激光干涉法,科学家们能够更深入地研究宇宙中的极端天体物理事件,进一步探索宇宙的奥秘。更多详细信息可以参考以下资源:

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