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Usando una sorgente di luce di lunghezza d'onda nota, è possibile misurare piccole differenze di cammino ottico in base all'analisi delle frange di interferenza. Questa tecnica viene usata per ottenere misure di distanze estremamente precise, ad esempio è impiegata per il controllo del profilo superficiale degli specchi dei telescopi. L'interferometro è inoltre utilizzato per determinare l'indice di rifrazione di alcune sostanze (il cammino ottico dipende anche dall'indice di rifrazione) e, in radioastronomia, per misurare il diametro e le variazioni di luminosità della superficie di stelle giganti relativamente vicine, come Betelgeuse.
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