Mach-Zehnderjev interferometer je naprava, ki se uporablja za natančne optične meritve. Motnje lahko dokaže z razdelitvijo svetlobnega žarka in merjenjem faznih premikov med obema. Pred več kot stoletjem sta napravo ustvarila ugledna fizika Ludwig Zehnder in Ludwig Mach. Mach-Zehnderjev interferometer je vsestransko diagnostično orodje, ki se uporablja za ponazoritev primerov v kvantni fiziki, aerodinamiki in fiziki plazme. Zrak teče okoli aerodinamičnih struktur in opazujemo temperaturne spremembe, tlak in gostoto v plinastih medijih.
Osnovni sestavni deli interferometra so vir svetlobe, dva razdelilnika žarka, dve ogledali in dva detektorja. Cepilnik žarka je največkrat napol posrebreno ogledalo, ki lomi del svetlobnega snopa, preostanek pa odbija. Svetloba iz vira svetlobe, običajno laserja, pade na razdelilnik žarka, ki razdeli svetlobo na dva žarka enake intenzivnosti. Žarki potujejo v različnih smereh in udarijo v obe ogledali. Faza vsakega svetlobnega žarka se spremeni s stikom z zrcalno površino.
Žarki se rekombinirajo v drugem razdelilniku žarka, detektorji pa pomagajo pri preučevanju faznih razlik v svetlobnih poteh. Druga možnost je, da rekombinirani žarki prehajajo skozi pozitivno lečo, kar povzroči, da se žarki osredotočijo na eno točko. Če so vse odsevne površine poravnane tako, da so popolnoma vzporedne, pri ponovnem združevanju žarkov ne nastanejo interferenčni robovi. Če pa se koti zrcalnih površin celo nekoliko razlikujejo, potem rekombinirani žarki proizvajajo interferenčne obrobe. Vzorec interferenčnega roba, ki ga ustvari interferometer Mach-Zehnder, bo pokazal temne in svetle črte, ki se razlikujejo po intenzivnosti.
Naprava je izjemno občutljiva in lahko deluje celo kot natančen termometer. Na primer, celico, napolnjeno z vodo, bi lahko postavili na pot enega od razcepljenih žarkov, medtem ko bi drugo, napolnjeno z zrakom, lahko postavili na drugo pot. Lomni količnik tekočin, kot je voda, je odvisen od temperature, in če voda v celici doživi celo rahlo temperaturno spremembo, je učinek viden v nastalem vzorcu obrobja. Z interferometrom Mach-Zehnder je mogoče izmeriti zelo majhne spremembe temperature vode.
Pri uporabi Mach-Zehnderjevega interferometra za natančne meritve je pomembno razumeti optiko. Ko svetloba pade na površino, se odbita svetloba premakne za natanko polovico valovne dolžine, če ima material na drugi strani površine višji lomni količnik. Če je lomni količnik tega materiala nižji, potem v odbitem žarku ni fazne spremembe. Ko svetloba potuje iz enega medija v drugega, tudi ni spremembe faze, ampak se smer žarka spremeni zaradi loma.
Mach-Zehnderjev interferometer se lahko uporablja tudi za preučevanje lomnega količnika plinov in celo preverjanje sploščenosti predmetov. Merjenje optičnih netočnosti na plošči ali površini se lahko izvede tudi s pomočjo interferometra. Nekateri znanstveniki uporabljajo interferometer tudi v aplikacijah za vizualizacijo toka z uporabo tehnike svetlobne diskriminacije za opazovanje sprememb.