Интерферометр ба тэдгээрийн хэрэглээ. Интерферометрийн жишээ Рэйли интерферометр

Энэ нь атмосферийн ойролцоо даралттай хийн хугарлын индексийг нарийн тодорхойлоход ашиглах боломжийг олгодог (энэ даралтанд харгалзах хугарлын илтгэгч нь дөрөв, тав дахь аравтын бутархайн нэгдлээс ялгаатай).

Зэрэгцээ гэрлийн цацраг нь хавтгай параллель шилэн хавтан M 1 дээр унадаг бөгөөд арын гадаргуу дээр металл толь байрлуулсан байдаг. Хоёр ойсон цацраг нь хавтангийн хангалттай зузаантай орон зайд тусгаарлагдаж, судлагдсан хий болон жишиг хий бүхий хоёр нүдэнд тус тусад нь чиглэгддэг ( n 1 ба n 2). Дамжуулсан цацрагууд нь нэг ижил шилэн хавтангаас M 2 туссан байна. Тиймээс туссан цацраг хоёулаа ижил эрчимтэй болж, L линзний фокусын хавтгайд нийлдэг. Үүний үр дүнд E дэлгэц дээр хэвтээ судалтай интерференцийн загвар гарч ирнэ. Энэ тохиолдолд объект байхгүй тохиолдолд цацрагийн тархалтын дагуу хугарлын үзүүлэлтүүд n 1 ба n 2, интерференцийн загварын тэг максимум нь системийн тэнхлэг дээр байрладаг. Агаарын даралт өөрчлөгдөхөд дэлгэц дээрх судлууд шилжинэ.

А
C
Б
3. Мишельсоны интерферометр .

Энэхүү төхөөрөмж нь шинжлэх ухааны түүхэнд маш чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Түүний тусламжтайгаар, жишээлбэл, "дэлхийн эфир" байхгүй нь батлагдсан.

Линзээр дамжин өнгөрөх S эх үүсвэрийн зэрэгцээ гэрлийн цацраг нь тунгалаг хавтан P 1 дээр унадаг бөгөөд энэ нь 1 ба 2-р цацрагт хуваагддаг. M 1 ба M 2 толин тусгалаас ойж, P 1 хавтангаар дамжсаны дараа. дахин хоёр цацраг линз рүү орно O. Оптик хөдөлгөөний зөрүү DL= 2(AC - AB) = 2 л, хаана л- P 1 хавтан дээрх M 1 толины M 2 толь ба төсөөллийн дүрс M¢ 1 хоорондох зай. Тиймээс ажиглагдсан хөндлөнгийн загвар нь зузаантай агаарын хавтан дахь хөндлөнгийн оролцоотой тэнцүү байна л.Хэрэв толин тусгал M 1 нь M¢ 1 ба M 2 нь параллель байхаар байрладаг бол линзний O фокусын хавтгайд байрлах, төвлөрсөн цагираг хэлбэртэй тэнцүү налуу туузууд үүсдэг. Хэрэв M 2 ба M¢ 1 нь агаарын шаантаг үүсгэдэг бол M 2 M¢ 1 шаантагны хавтгайд байрлах ижил зузаантай туузууд гарч ирдэг бөгөөд зэрэгцээ шугамуудыг төлөөлдөг.



Мишельсоны интерферометрийг физик хэмжилт, техникийн багаж хэрэгсэлд өргөн ашигладаг. Түүний тусламжтайгаар гэрлийн долгионы уртын үнэмлэхүй утгыг анх удаа хэмжиж, гэрлийн хурд дэлхийн хөдөлгөөнөөс хамааралгүй болохыг нотолсон. Мишельсоны интерферометрийн толин тусгалуудын аль нэгийг хөдөлгөснөөр туссан цацрагийн спектрийн найрлагад дүн шинжилгээ хийх боломжтой болно. Фурье спектрометрүүд нь энэ зарчим дээр бүтээгдсэн бөгөөд тэдгээр нь спектрийн урт долгионы хэт улаан туяаны мужид (50-1000 мкм) хатуу биетийн физик, органик хими ба полимер хими, плазмын оношлогооны асуудлыг шийдвэрлэхэд ашиглагддаг.

Мишельсон интерферометр нь уртыг 20-30 нм нарийвчлалтайгаар хэмжих боломжийг олгодог. Энэхүү төхөөрөмжийг өнөөдөр одон орон судлал, физикийн судалгаа, хэмжилтийн технологид ашиглаж байна. Ялангуяа орчин үеийн лазерын таталцлын антеннуудын оптик дизайны үндэс нь Мичелсон интерферометр юм.

4. Мах-Зехдер интерферометр .

Австрийн физикч, аэродинамик процессын томоохон судлаач Эрнст Мах янз бүрийн биеийг тойрсон агаарын урсгалын цочролын долгион, цочролын долгионыг бүртгэхийн тулд өргөн цацраг, толь хоорондын зай ихтэй тусгай интерферометр зохион бүтээжээ. Өтгөн урсгал дахь агаарын хугарлын илтгэгч нь хөндөгдөөгүй орчинтой харьцуулахад өндөр байдаг. Энэ нь хөндлөнгийн шугамын хэлбэрт тусгагдсан байдаг.

Лекц 15.

Гюйгенс-Френель зарчим. Френель бүсийн арга. Вектор диаграм. Дугуй нүх ба дугуй дискний дифракц. Хагарлаас үүссэн Фраунгоферын дифракц. Долгионы оптикаас геометр рүү шилжих шилжилтийг хязгаарлах.

Дифракци - энэ нь хугарлын илтгэгчийн орон зайн өөрчлөлтөөс үүдэлтэй гэрлийн цацрагийн тусгал, хугарал, гулзайлтын үр дагавар байж чадахгүй бол гэрлийн шулуун тархалтаас хазайх үзэгдэл юм. Энэ тохиолдолд геометрийн оптикийн хуулиас хазайх нь бага байх тусам гэрлийн долгионы урт бага байх болно.

Сэтгэгдэл. Дифракци ба интерференцийн хооронд үндсэн ялгаа байхгүй. Хоёр үзэгдэл хоёулаа долгионы хэт байрлалын үр дүнд гэрлийн урсгалын дахин хуваарилалт дагалддаг.

Дифракцийн жишээ бол нүхтэй тунгалаг бус хуваалт дээр гэрэл тусах үзэгдэл юм. Энэ тохиолдолд геометрийн сүүдрийн хилийн бүсэд хуваалтын ард дэлгэцэн дээр дифракцийн хэв маяг ажиглагдаж байна.

Хоёр төрлийн дифракцийг ялгах нь заншилтай байдаг. Хуваалт дээр гарч буй долгионыг бие биентэйгээ параллель цацрагийн системээр дүрсэлж болох тохиолдолд (жишээлбэл, гэрлийн эх үүсвэр хангалттай хол байх үед) энэ тухай ярих болно. Фраунгоферын дифракц буюу зэрэгцээ цацраг дахь дифракц. Бусад тохиолдолд тэд ярьдаг Fresnel дифракц эсвэл дивергент дифракц .

Дифракцийн үзэгдлийг дүрслэхдээ Максвеллийн тэгшитгэлийн системийг харгалзах хил ба анхны нөхцлөөр шийдвэрлэх шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч ихэнх тохиолдолд ийм шийдлийг олох нь маш хэцүү байдаг. Тиймээс Френель эсвэл Кирхгофын ерөнхий томъёололд Гюйгенсийн зарчимд суурилсан ойролцоо аргуудыг оптикт ихэвчлэн ашигладаг.

Гюйгенсийн зарчим.

Гюйгенсийн зарчмын мэдэгдэл . Хүрээлэн буй орчны цэг бүр, ямар нэгэн цагт хүрэх тдолгионы хөдөлгөөн хүрч, хоёрдогч долгионы эх үүсвэр болдог. Эдгээр долгионы бүрхүүл нь дараагийн ойрын үед долгионы фронтын байрлалыг өгдөг т+dt. Хоёрдогч долгионы радиус нь гэрлийн фазын хурд ба хугацааны интервалын үржвэртэй тэнцүү байна: .

Геометрийн сүүдрийн хүрээ
Нүхтэй тунгалаг хуваалт дээр үүссэн долгионы жишээг ашиглан энэхүү зарчмын дүрслэл нь долгион нь геометрийн сүүдрийн бүсэд нэвтэрч байгааг харуулж байна. Энэ бол дифракцийн илрэл юм. Гэсэн хэдий ч Гюйгенсийн зарчим нь янз бүрийн чиглэлд тархаж буй долгионы эрчмийг тооцоолдоггүй.

Гюйгенс-Френель зарчим.

Френел Гюйгенсийн зарчмыг хоёрдогч долгионы хөндлөнгийн оролцооны санаагаар баяжуулсан. Хоёрдогч долгионы далайцаас тэдгээрийн үе шатыг харгалзан орон зайн аль ч цэгт үүссэн долгионы далайцыг олж болно.

Долгионы гадаргуугийн жижиг элемент бүр нь хоёрдогч бөмбөрцөг долгионы эх үүсвэр бөгөөд далайц нь элементийн утгатай пропорциональ байна. dSцацрагийн дагуух тэгшитгэл нь дараах хэлбэртэй байна.

хаана а 0 - долгионы гадаргуу дээрх цэгүүдийн хэлбэлзлийн далайцтай пропорциональ коэффициент dS, - туяа ба векторын хоорондох өнцгийн q-аас хамаарах коэффициент ба энэ нь хамгийн их утгыг авах үед, хэзээ - хамгийн бага (тэгтэй ойролцоо).

Ажиглалтын зарим цэг дээр үүссэн хэлбэлзэл РДараа нь Кирхгофын гаргаж авсан Гюйгенс-Фреснелийн зарчмын аналитик илэрхийллээр тодорхойлогддог.

dS
Интеграл нь тодорхой хугацаанд тогтсон долгионы гадаргуу дээр авагдана. Чөлөөт тархах долгионы хувьд интегралын утга нь интеграцийн гадаргуугийн сонголтоос хамаардаггүй. С.

Энэ томьёоны дагуу тодорхой тооцоо хийх нь нэлээд цаг хугацаа шаардсан процедур тул практикт энэ интегралыг олох ойролцоо аргыг ашиглаж болно.

Ажиглалтын цэг дээрх хэлбэлзлийн далайцыг олох Пбүх долгионы гадаргуу Схэсэг буюу Fresnel бүсэд хувааж болно. Дивергент туяа (Фреснелийн дифракц) дахь дифракцийг ажиглаж байна гэж бодъё. зарим эх үүсвэрээс тархаж буй бөмбөрцөг долгионыг авч үзье Л. Долгионыг вакуумд тараацгаая.

Хэзээ нэгэн цагт долгионы гадаргууг засъя т. Энэ гадаргуугийн радиусыг тэнцүү болго а. Шугам LPЭнэ гадаргууг нэг цэгээр огтолж байна ТУХАЙ. Цэгүүдийн хоорондох зай гэж үзье ТУХАЙТэгээд Ртэнцүү байна б. цэгээс Ррадиустай бөмбөрцөгүүдийг дараалан хойш тавь. Хоёр хөрш бөмбөрцөг нь долгионы гадаргуу дээрх цагираган хэсгүүдийг "тасалж", Френель бүс гэж нэрлэдэг. (Таны мэдэж байгаагаар хоёр бөмбөрцөг нь эдгээр бөмбөрцгийн төвүүд байрлах шулуунтай перпендикуляр хавтгайд хэвтэж буй тойргийн дагуу огтлолцдог). Нэг цэгээс зайг ол ТУХАЙдугаартай бүсийн хил хүртэл м. Френелийн бүсийн гаднах хилийн радиусыг rм . Учир нь долгионы гадаргуугийн радиус нь а, дараа нь

Үүний зэрэгцээ, нэгэн зэрэг,

Тиймээс, хаана.

Үзэгдэх долгионы урт, тийм ч их биш тоонуудын хувьд м-тэй харьцуулахад бид нэр томъёог үл тоомсорлож болно мл. Тиймээс, энэ тохиолдолд болон радиусын квадратын хувьд бид дараах илэрхийллийг олж авна, энэ тохиолдолд сүүлчийн гишүүнийг дахин үл тоомсорлож болно. Дараа нь радиус м th Fresnel бүс (дивергент дифракцийн хувьд):

Үр дагавар. Зэрэгцээ цацраг дахь дифракцийн хувьд (Фраунхоферийн дифракц) Френель бүсийн радиусыг хязгаарт шилжүүлснээр олж авна. а®¥:

Одоо Френель бүсийн талбайг харьцуулж үзье. Дотор байрлах бөмбөрцөг гадаргуугийн сегментийн талбай м--р бүс, таны мэдэж байгаагаар тэнцүү байна: . Бүсийн дугаар мтоо бүхий бүсийн хилийн хооронд хаалттай мТэгээд м-нэг. Тиймээс түүний талбай нь:

Өөрчлөлтийн дараа илэрхийлэл нь дараах хэлбэртэй болно.

Хэрэв бид утгыг үл тоомсорловол энэ нь гэсэн илэрхийллээс гарч ирнэ цөөн тооны хувьд бүсийн талбай нь m тооноос хамаардаггүй .

б
б+2×D
б+3×D
б+ Д
П
О
бүсийн дугаар 1
бүсийн дугаар 1.1
бүсийн дугаар 1.2
бүсийн дугаар 1.3
бүсийн дугаар 1. nгэх мэт.
А 1.1
А 1.2
А 1.3
г
г
А 1.С

Ажиглалтын цэг дээр үүссэн далайцыг олох Рдараах байдлаар үйлдвэрлэсэн. Учир нь ялгарч буй хоёрдогч долгион нь уялдаа холбоотой бөгөөд хөрш зэргэлдээх хилээс цэг хүртэлх зай Рдолгионы уртын хагасаар ялгаатай, дараа нь эдгээр хил дээрх хоёрдогч эх үүсвэрээс үүссэн хэлбэлзлийн фазын зөрүү нь цэгт хүрнэ. Р, p-тэй тэнцүү (хэлбэлзэл нь эсрэг фазын үед ирдэг гэж хэлдэг). Үүний нэгэн адил, аль ч бүсийн аль ч цэгийн хувьд хөрш зэргэлдээ бүсэд чичиргээ нь тухайн цэгт хүрэх цэг байх нь гарцаагүй. Рантифазад. Долгионы векторын далайцын хэмжээ нь тухайн бүсийн талбайтай пропорциональ байна: . Гэхдээ бүсүүдийн талбайнууд ижил бөгөөд тооны өсөлттэй байна м q өнцөг ихсэх тул утга багасна. Тиймээс бид далайцын эрэмбийн дарааллыг бичиж болно: . Далайц-вектор диаграмм дээр фазын зөрүүг харгалзан энэ дарааллыг эсрэг чиглэлтэй вектороор дүрсэлсэн тул

Нэгдүгээр бүсийг олон тоо болгон задалъя Ндотоод бүсүүдийг дээрхтэй ижил аргаар, харин одоо хоёр зэргэлдээх дотоод бүсийн хилээс цэг хүртэлх зайг Рбага хэмжээгээр ялгаатай байх болно. Тиймээс тухайн цэг дээр ирж буй долгионы фазын зөрүү R,жижиг байх болно. Далай-вектор диаграмм дээр дотоод бүс тус бүрийн далайцын векторыг өмнөхтэй харьцуулахад жижиг d өнцгөөр эргүүлэх тул эхний хэд хэдэн дотоод бүсээс нийт хэлбэлзлийн далайц нь векторыг холбох вектортой тохирч байх болно. тасархай шугамын эхлэл ба төгсгөл. Дотоод бүсийн тоо нэмэгдэх тусам фазын нийт зөрүү нэмэгдэж, эхний бүсийн хил дээр p-тэй тэнцүү болно. Энэ нь сүүлчийн дотоод бүсээс далайцын вектор нь эхний дотоод бүсээс далайцын векторын эсрэг чиглэнэ гэсэн үг юм. Хязгааргүй олон тооны дотоод бүсийн хязгаарт энэ тасархай шугам нь спираль хэлбэртэй хэсэг рүү шилжих болно.

Ф
Дараа нь Френнелийн эхний бүсийн хэлбэлзлийн далайц нь хоёр бүсийн вектортой тохирч байх болно - гэх мэт. Хэрэв цэгийн хооронд Рмөн гэрлийн эх үүсвэрт ямар ч саад тотгор байхгүй, ажиглалтын цэгээс хязгааргүй тооны бүсүүд харагдах тул спираль нь фокусын цэгийг тойрон эргэлддэг. Ф. Тиймээс эрчимтэй чөлөөт долгион I 0 нь цэг рүү чиглэсэн далайцын вектортой тохирч байна Ф.

Зургаас харахад эхний бүсийн далайцын хувьд тооцооллыг гаргаж болно: Тиймээс эхний бүсийн эрчим нь ослын долгионы эрчмээс 4 дахин их байна. Тэгш байдлыг өөр байдлаар тайлбарлаж болно.

Хэрэв хязгааргүй тооны нээлттэй бүсийн хувьд нийт далайцыг дараах байдлаар бичнэ: ,

хаана мтэгш тоо бол тэгшитгэлээс дараах тооцоо гарна: .

Сэтгэгдэл. Хэрэв бид ямар нэгэн байдлаар тухайн цэг дээрх хэлбэлзлийн үе шатуудыг өөрчилвөл Ртэгш эсвэл сондгой бүсээс p хүртэл, эсвэл тэгш сондгой бүсийг хаах бол нийт далайц нь нээлттэй долгионы далайцтай харьцуулахад нэмэгдэх болно. Энэ өмч байна бүсийн хавтан - радиус нь Френелийн бүсийн радиустай давхцаж буй сийлбэртэй төвлөрсөн тойрог бүхий хавтгай параллель шилэн хавтан. Бүсийн хавтан нь тэгш эсвэл сондгой Fresnel бүсийг "унтрааж" байгаа нь ажиглалтын цэг дээрх гэрлийн эрчмийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

Дугуй нүхний дифракц.

Дээр дурдсан үндэслэл нь тухайн цэг дээрх хэлбэлзлийн далайц гэж дүгнэх боломжийг бидэнд олгодог Р Fresnel бүсийн тооноос хамаарна. Хэрэв ажиглалтын цэгийн хувьд сондгой тооны Fresnel бүс нээлттэй байвал энэ цэгт хамгийн их эрчимтэй байх болно. Хэрэв тэгш тооны бүс нээлттэй бол хамгийн бага эрчимтэй байна.

Дугуй нүхний дифракцийн загвар нь ээлжлэн гэрэл ба бараан цагираг хэлбэртэй байдаг.

Нүхний радиус нэмэгдэх тусам (мөн Френелийн бүсийн тоо нэмэгдэхэд) харанхуй ба цайвар цагирагуудын ээлж нь зөвхөн геометрийн сүүдрийн хилийн ойролцоо ажиглагдах бөгөөд доторх гэрэлтүүлэг бараг өөрчлөгдөхгүй.

Жижиг дискний дифракц.

Туршилтын схемийг авч үзье, үүнд тунгалаг дугуй диск нь гэрлийн долгионы зам дээр байрладаг бөгөөд түүний радиус нь Френелийн эхний бүсийн радиустай тохирч байна.

Дифракцийн хэв маягийг авч үзэхийн тулд ердийн бүсээс гадна дискний ирмэгээс нэмэлт бүсүүдийг байгуулдаг.

б
б+(л/2)
б+2(л/2)
б+3 (л/2)
П
О
Л
3-р бүс 2-р бүс 1-р бүс гэх мэт.
а

Дискний ирмэгээс Френель бүсийг өмнөх зарчмын дагуу барих болно - хоёр хөршийн бүсийн хилээс ажиглалтын цэг хүртэлх зай нь долгионы уртын хагасаар ялгаатай байна. Ажиглалтын цэг дэх далайц

харгалзан үнэлгээ тэнцүү байх болно. Тиймээс ажиглалтын цэг дээр геометрийн сүүдрийн төвд үргэлж тод толбо байх болно - хамгийн их эрчим. Энэ цэгийг нэрлэдэг Пуассон цэг.

Жишээ.Диаметр бүхий тунгалаг диск дээр Д\u003d 0.5 см, хавтгай монохромат долгион хэвийн унадаг бөгөөд урт нь l \u003d 700 нм байна. Дискний голд байрлах нүхний диаметрийг тухайн цэг дээрх гэрлийн эрчмийг ол Рдэлгэц (системийн тэнхлэг дээр) тэгтэй тэнцүү байх болно. Диск ба дэлгэцийн хоорондох зай Л=2.68 м.

Шийдэл.Дискэнд хамрагдсан ердийн Френель бүсийн тоог ол. Бүсийн дугаарыг Фраунгоферийн дифракцийн Френель бүсүүдийн радиусын томъёоноос олно: , .

A3.33
Ф
30 0
А
Тэдгээр. диск нь бүхэл бүтэн 3 бүс, гуравны нэгийг хамардаг. Fresnel спираль бүтээцгээе. 3.33 бүс дэх энэ хэсгийн хилийн цэг нь хэвтээ тэнхлэгийн налуу өнцөгтэй тохирч, 30 0-тэй тэнцүү байна. Бусад бүх бүсүүд нээлттэй тул далайцын вектор нь Френель бүсийн хилийн цэгээс цэг рүү чиглэнэ. Ф. Ажиглалтын цэг рүү РХэрэв эрчим нь тэгтэй тэнцүү бол нүхнээс гарах хэлбэлзлийн далайцын вектор урттай тэнцүү боловч векторын эсрэг чиглэлд байх шаардлагатай. Тиймээс энэ нь мөн хэвтээ чиглэлд 30 0 өнцгөөр хазайсан байх ёстой. Энэ тохиолдолд нүх нь Fresnel бүсийн 1.67 хэсгийг нээх ёстой. Учир нь м\u003d 1.67 бид нүхний радиусыг авна: m.§

Рэйлей интерферометр

Хөдөлгөөнт дүрс

Тодорхойлолт

Рэйлэй интерферометр нь долгионы фазын нэвчилтийн зөрүүг хамгийн мэдрэмтгий хөндлөнгийн төхөөрөмжүүдийн нэг бөгөөд энэ нь атмосферийн ойролцоо даралт дахь хийн хугарлын үзүүлэлтийг нарийн тодорхойлоход ашиглах боломжийг олгодог (энэ даралтанд харгалзах хугарлын илтгэгч өөр өөр байдаг). эв нэгдлээс дөрөв дэх аравтын бутархай) .

Рэйли интерферометрийн дизайны бүдүүвч дүрслэлийг Зураг дээр үзүүлэв. нэг.

Рэйли интерферометрийн дизайны бүдүүвч дүрслэл

Цагаан будаа. нэг

Линзний голомтод байгаа бараг цэгийн S эх үүсвэрийн гэрлийн цацрагийг энэ линз нь зэрэгцээ туяа болгон хувиргадаг. Цаашилбал, линзний ард системийн үндсэн тэнхлэгтэй тэгш хэмтэй хоёр нүхтэй диафрагм байдаг - хоёрдогч S 1 ба S 2 эх үүсвэрүүд нь хоёр зэрэгцээ нимгэн цацраг үүсгэдэг. Дараа нь эдгээр цацрагийг хоёр дахь линзээр фокусын хавтгайд байрлах дэлгэц рүү чиглүүлнэ. Үүний үр дүнд зурагт үзүүлсэн шиг хэвтээ судалтай хөндлөнгийн загвар гарч ирнэ. Энэ тохиолдолд хугарлын илтгэгч n 1 (судалж буй хийтэй эс) ба n 2 (түүн дэх оптик цацрагийн фазын шилжилтийн мэдэгдэж буй хяналттай фазын шилжилтийн компенсатор) нэмэлт объект байхгүй тохиолдолд хамгийн ихдээ тэг байна. хөндлөнгийн загвар нь системийн тэнхлэг дээр байрладаг. Тэг максимум нь интерференцийн хэв маягийг бүрдүүлэгч долгионуудын тэг замын ялгаа D-д харгалзах максимум юм. Өргөн зурвасын цацрагийг ашиглах үед (жишээлбэл, байгалийн гэрэл) үүнийг дээд эрэмбийн максимум m-ээс амархан ялгаж болно.

D \u003d m l 0,

Энд l 0 нь цацрагийн спектрийн төв долгионы урт.

Үнэн хэрэгтээ энэ нь зөвхөн анхны цагаан өнгөтэй байдаг бол дээд эрэмбийн максимумууд нь "спектр дотор сунадаг" нь төвөөс өөр өөр шилжилтийн үед хамгийн дээд нөхцөлийг хангадаг гэдгийг ойлгоход хялбар байдаг. цацрагийн спектрийн янз бүрийн урттай долгионы загвар.

Хэрэв бид одоо линз хоорондын зайд (интерферометрийн гар гэж нэрлэгддэг) тархаж буй хоёр цацрагт судалж буй хий n 1, хяналттай оптик саатал n 2 бүхий L урттай эсийг (жишээлбэл, хийтэй ижил үүрийг) оруулбал. Хугарлын индекс нь даралтаас хамаарна) , дараа нь цацрагууд нэмэлт замын зөрүүг хүлээн авна.

D 1 \u003d L (n 2 -n 1).

Тиймээс интерференцийн загварын тэг ирмэг нь шилжиж, талбайн төв нь өнгө олж авах болно.

"Зургийг байранд нь буцаахын тулд" судалсан хий ба жишиг хийн хугарлын индексийг хоёр кюветтээр тэнцүүлэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь сүүлчийн даралтыг өөрчлөх замаар хийгддэг. Үүний үр дүнд тэг "цагаан" туузны төвлөрлийг сэргээж (мөн үүнийг хамтлагийн 1/40, D m Ј 1/40 дарааллаар өндөр нарийвчлалтайгаар хийж болно) бид тэдгээрийн талаар үнэн зөв мэдээллийг олж авдаг. судалж буй хийн хугарлын илтгэгч. Рэйли интерферометрийн схемийн дагуу хийгдсэн бодит багаж нь хугарлын илтгэгчийн ялгааг нэгдмэл байдлаас дараах томъёоны дагуу хэмжих боломжийг олгодог.

(n-1)= l 0 D м/L » 10 -8 .

Хугацаа

Эхлэх хугацаа (-8-аас -7 хүртэл бүртгүүлэх);

Насан туршийн хугацаа (log tc -7-аас 15 хүртэл);

Эвдрэлийн хугацаа (log td -8-аас -7);

Хөгжлийн оновчтой хугацаа (log tk -6-аас -5 хүртэл).

Диаграм:

Үр нөлөөний техникийн хэрэгжилт

Дифракцийн онолын дүгнэлтийг ашиглан Янгийн туршилтын хоёрдогч эх үүсвэрийн гэрэл нь анхдагч эх үүсвэрээс геометрийн цацрагийн чиглэлд хамгийн их эрчимтэй байдаг гэж үзэж болно. Янгийн туршилтаар эдгээр цацрагууд дэлгэцийн ард хуваагддаг боловч нүхний өмнө байрлуулсан линзний тусламжтайгаар (Зураг 7.12) линзтэй харьцуулахад О цэг хүртэл багасгаж, Дараа нь эрчмийг О-ийн ойролцоо интерференцийн загвар нэмэгдэж, интерференцийн ирмэгүүд хоорондоо хол зайд байрлах нүхэнд ажиглагдаж болно. Зэргэлдээх гэрлийн судал хоорондын зай тэнцүү хэвээр байгаа бөгөөд хэрэв линз нь цэгийн гутаан доромжлолын дүр төрхийг өгдөг бол оптикийн тэгш байдлын зарчмын дагуу.

арга зам, тэг эрэмбийн зурвас O байрлана. Хэрэв линз нь гутаан доромжлох дүрс өгөхгүй бол тэг дарааллын зурвас нь хоёр нүхээр дамжуулан 5-аас O хүртэлх оптик замын зөрүүгээс хамаарч хэмжээгээр O руу шилжинэ. Оптик замын зөрүүтэй үед шилжилт нь зэргэлдээх тод захын хоорондох зайнаас хэд дахин их байх болно.

Мишельсоны хийсэн шиг ийм төхөөрөмжийг линзний чанарыг тоон байдлаар шалгахад ашиглаж болох нь ойлгомжтой. Хэрэв нүхний аль нэг нь линзний төвтэй харьцуулахад бэхлэгдсэн бол нөгөө нүхний өөр өөр байрлалд хэмжилт хийснээр линзээр дамжсаны дараа бөмбөрцөг байдлаас гарч буй долгионы фронтын хазайлтыг тодорхойлох боломжтой. . Үүний нэгэн адил, хугарлын илтгэгчтэй I зузаантай тунгалаг хавтанг ирж буй гэрлийн туяанд байрлуулсан бол оптик замын урт нэмэгдэж, О цэг дэх интерференцийн дараалал өөрчлөгдөнө.

Хэмжилт хийснээр хавтан ба хүрээлэн буй орчны хугарлын үзүүлэлтүүдийн ялгааг тодорхойлох боломжтой. Энэ нь хийн хугарлын индексийг үнэн зөв хэмжихэд ашигладаг Рэйли интерферометрийн төхөөрөмжийн үндэс суурь юм. Энэхүү төхөөрөмжийн орчин үеийн загварын диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 7.13. Хагарлаас гарах гэрлийг линзээр нэгтгэж, дараа нь өөр хоёр зэрэгцээ ангархай дээр тусдаг.

Цагаан будаа. 7.13. Рэйли интерферометрийн схем, a - хэвтээ хэсэг, - босоо хэсэг.

Зэрэгцээ гэрлийн цацраг нь өөр өөр хийн эсүүдээр дамждаг бөгөөд линзээр цуглуулдаг бөгөөд тэдгээрийн фокусын хавтгайд хөндлөн огтлолын ирмэгүүд үүсдэг. Хийн эсүүдийг гэрлийн цацрагт байрлуулах нь ангархай хоорондын зайг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх шаардлагатай бөгөөд үүний үр дүнд интерференцийн ирмэгүүд хоорондоо нягт уялдаатай бөгөөд тэдгээрийг ажиглахад их хэмжээний томруулга шаардлагатай болно. Хагарлын өргөн нь том байж болохгүй, тиймээс зургийн тод байдал бага байна. Зөвхөн судалтай перпендикуляр чиглэлд томруулах шаардлагатай байдаг тул судалтай параллель урт тэнхлэгтэй нимгэн шилэн саваа хэлбэртэй цилиндр хэлбэртэй нүдний шил нь энэ зорилгод тохиромжтой. Ийм байдлаар харсан зураг нь бөмбөрцөг хэлбэрийн нүдний шилийг ашиглахаас хамаагүй илүү тод харагдаж байна. Цилиндр хэлбэрийн нүдний шилийг ашиглах нь бас нэг чухал давуу талтай бөгөөд энэ нь захын хоорондох зайтай ижил зайтай, гэхдээ хийн эсийн доор дамждаг эх үүсвэрээс үүссэн гэрлийн нөлөөн дор хоёр дахь тогтмол системийг олж авах боломжийг олгодог. Хоёрдахь туузны систем нь жишиг хэмжүүр болж чаддаг. Шилэн хавтангийн тусламжтайгаар энэ масштабыг босоо чиглэлд шилжүүлж, түүний дээд ирмэг нь үндсэн системийн доод ирмэгтэй харьцдаг. Пими хоорондын хурц хуваагдал нь линзээр ажиглагдсан хавтангийн ирмэг юм

Үүний үр дүнд кюветт дэх оптик зам өөрчлөгдсөний улмаас туузны үндсэн системийн шилжилтийг тодорхойлох нь нүдний харааны хурц байдлаас бүрэн хамаардаг бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө том хэмжээтэй байдаг бөгөөд ийм байдлаар үүнийг илрүүлэх боломжтой юм. нүүлгэн шилжүүлэлт нь ойролцоогоор дарааллын 1/40-тэй тэнцүү байна. Оптик систем дэх санамсаргүй шилжилтүүд нь хоёр зурвасын системд нэгэн зэрэг нөлөөлдөг тул ач холбогдол багатай болдог.

Практикт зах хязгаарыг тоолохын оронд оптик замын зөрүүг нөхөх нь илүү тохиромжтой байдаг. Үүнийг дараах байдлаар хийнэ: хийн эсүүдээс гарч буй гэрэл нь нимгэн шилэн хавтангаар дамждаг бөгөөд тэдгээрийн нэг нь хөдөлгөөнгүй, нөгөө нь хэвтээ тэнхлэгийг тойрон эргэлддэг бөгөөд энэ нь ирж буй гэрлийн оптик замын уртыг жигд өөрчлөх боломжийг олгодог. -аас

Ийм компенсаторыг гол захын систем дэх магнитудын шилжилтийн нэг дарааллаар харгалзах хавтангийн эргэлтийн хэмжээг тодорхойлохын тулд монохромат гэрэлд тохируулга хийдэг. Энэ тохиолдолд туузны систем нь оптик замуудын тэгш байдлын тэг үзүүлэлт болж үйлчилдэг.Ихэвчлэн төхөөрөмжийг дараах байдлаар ажиллуулдаг: хийн эсүүдийг шахаж, цагаан гэрэлд компенсатор ашиглан туузан дамжуулагчийн туузыг шахдаг. үндсэн систем ба масштаб нь ойролцоогоор таарч байна; Дараа нь монохромат гэрэлд сумны дарааллын яг давхцаж байгаа бөгөөд үүний дараа нэг кюветтийг судалж буй хийгээр дүүргэж, эхлээд цагаан гэрэлд, дараа нь монохромат, тэг дарааллыг компенсатор ашиглан нэгтгэнэ. Хоёр компенсаторын тохиргооны ялгаа нь түүний тохируулгын дагуу кюветт хий байгаа эсэхээс үүдэлтэй үндсэн зурвасын систем дэх дарааллын шилжилтийг тодорхойлох боломжийг олгодог. Энэ хийн хугарлын илтгэгчийг (28)-аас олно, тухайлбал:

хийн эсийн урт хаана байна. Хэвийн утгууд ба тохиргооны нарийвчлал нь захиалгын 1/40-ийн хувьд ойролцоогоор өөрчлөгдөнө

Интерференцийн хэв маягийг ажиглаж буй газраас болон тийш чиглэсэн оптик замууд нь өөр өөр тархалттай орчинд дамждаг; Тиймээс янз бүрийн долгионы урттай гэрлээр тэг дарааллаар авч үзсэн энгийн тохиолдлоос ялгаатай нь ерөнхийдөө тэдгээр нь давхцдаггүй бөгөөд цагаан гэрэлд бүрэн цагаан тууз байдаггүй. Нүдний өнгөний мэдрэмжээс хамаардаг зарим дундаж долгионы урттай (спектрийн харагдах бүсэд) хамгийн багадаа өнгөт тууз. Линзийг тайлбарлахдаа ашигласан нэр томъёоны адилаар энэ туузыг ахроматик гэж нэрлэдэг. Хэрэв компенсатор L оптик замын зөрүүг оруулбал О цэг дээрх интерференцийн дараалал тэнцүү байна

Тиймээс О цэг дээр achromatic band нь хэзээ байх болно

Компенсаторын ийм тохируулгатай бол монохромат гэрэлд байгаа зургийн тэг дараалал нь O цэгт орохгүй байж магадгүй, учир нь тэдгээрийн давхцлын хувьд шаардлагатай байдаг.

Энэ зөрүү нь монохромат гэрэлд тэг эрэмбийн зурвасыг тодорхойлоход хэцүү байх хангалттай том байж болох тул бага даралт эсвэл богино кюветт ашиглан урьдчилсан хэмжилт хийх шаардлагатай болдог.

Үзэгдэх спектрийн долгионы уртын утгын хүрээ хангалттай бага байх тохиолдолд л ахроматик зурвасыг сайн танина гэдгийг бид тэмдэглэж байна. Цагаан гэрэлд ажиглагдах үед ижил тархалттай орчинд интерференцийн долгионы зам нь аль болох тэнцүү байх ёстой.

Илүү их мэдрэмжийг зарчмын хувьд I-ийг нэмэгдүүлэх замаар олж авах боломжтой боловч температурыг хянахад хүндрэлтэй байдаг. Үүнтэй ижил шалтгаанаар шингэний хугарлын индексийн зөрүүг хэмжих зориулалттай багажийн загварт зөвхөн богино кюветтүүдийг ашигладаг. Нэмж дурдахад, нөхөх боломжтой замын ялгаа хязгаарлагдмал тул кюветт дэх хугарлын индексийн зөрүү их байгаа тул тэдгээрийн уртыг пропорциональ хэмжээгээр багасгах шаардлагатай.


Давхар цацрагт интерферометр. Рэйли, Жамин, Мишельсон, Линник интерферометр. Олон цацрагт интерферометр (Фабри-Перот интерферометр, Луммер-Херке хавтан). Хөндлөнгийн шүүлтүүрүүд

Хэрэв M1 толин тусгал нь M´1 ба M2 параллель байхаар байрласан бол О2 линзний фокусын хавтгайд байршсан, төвлөрсөн цагираг хэлбэртэй тэнцүү налуу тууз үүснэ. Хэрэв M1 ба M2 нь агаарын шаантаг үүсгэдэг бол M2 M1 шаантагны хавтгайд байрлах ижил зузаантай туузууд байдаг бөгөөд зэрэгцээ шугамуудыг төлөөлдөг. Хэрэв судалж буй дээжийн гадаргуу нь l өндөртэй хонхорхой эсвэл цухуйсан хэлбэрийн согогтой бол хөндлөнгийн ирмэгүүд нугалж байна. Хэрэв интерференцийн ирмэг муруйвал энэ нь...

51. Хоёр цацрагт интерферометр. Рэйли, Жамин, Мишельсон, Линник интерферометр. Олон цацрагт интерферометр (Фабри-Перот интерферометр, Луммер-Херке хавтан). Хөндлөнгийн шүүлтүүрүүд

Интерферометр - долгионы хөндлөнгийн оролцоонд суурилсан хэмжих хэрэгсэл.Оптик интерферометр нь спектрийн шугамын оптик долгионы урт, тунгалаг орчны хугарлын индекс, объектын үнэмлэхүй ба харьцангуй урт, оддын өнцгийн хэмжээ гэх мэтийг хэмжих, оптик хэсгүүд болон тэдгээрийн гадаргуугийн чанарыг хянахад ашигладаг.

Интерферометр нь когерент долгионыг олж авах арга, ямар хэмжигдэхүүнийг шууд хэмжихэд ялгаатай байдаг. Хөндлөнгийн гэрлийн цацрагийн тоогоор оптик интерферометрийг хувааж болноолон цацраг ба хоёр цацраг. Олон цацрагт интерферометрийг ихэвчлэн хөндлөнгийн оролцоо болгон ашигладагспектрийн хэрэгсэлгэрлийн спектрийн найрлагыг судлах. Хоёр цацрагт интерферометрийг спектрийн хэрэгсэл болон физик, техникийн хэмжилтийн хэрэгсэл болгон ашигладаг.

Давхар цацраг интерферометр

Эх үүсвэрээс дамжсаны үр дүнд үүссэн гэрлийн зэрэгцээ туяа O 1 линзээр L , тунгалаг хавтан дээр унадагП ба хоёр уялдаатай цацрагт хуваагдана 1 ба 2 . Толиноос тусгасны дарааМ 1 ба М 2 ба хавтангаар дам нуруу 2-ыг давтан нэвтрүүлэхП хоёр цацраг нь чиглэлд явдагО 2 линзээр дамжуулан AO ба түүний фокусын хавтгайд хөндлөнгөөс оролцоноД.

Ажиглагдсан хөндлөнгийн загвар нь толин тусгалаас үүссэн агаарын давхарга дахь хөндлөнгийн оролцоотой тохирч байнаМ 2 ба төсөөлөлтэй зураг M ' 1 нь P 1 хавтан дахь M 1-ийг толин тусгал болгодог . Энэ тохиолдолд оптик замын ялгаа нь тэнцүү байна, хаана л - хоорондын зайМ '1 ба М 2. Хэрэв толин тусгал М 1 ийм байдлаар байрладаг M´ 1 ба M 2 параллель, ижил налуу туузууд үүсэж, линзний О фокусын хавтгайд байрладаг 2 ба төвлөрсөн цагираг хэлбэртэй байна. ХэрэвМ' 1 ба М 2 агаарын шаантаг үүсгэж, дараа нь шаантагны хавтгайд байрлах ижил зузаантай туузууд байдагМ 2 М' 1 ба зэрэгцээ шугамууд.

Мишельсоны интерферометрийг физик хэмжилт, техникийн багаж хэрэгсэлд өргөн ашигладаг. Үүнийг ашигласнаар гэрлийн долгионы уртын үнэмлэхүй утгыг анх удаа хэмжиж, гэрлийн хурд нь эх үүсвэрийн хөдөлгөөнөөс хамааралгүй болохыг нотолсон гэх мэт. Түүнчлэн цацрагийн спектрийг шинжлэхэд спектрийн хэрэгсэл болгон ашигладаг. өндөр нарийвчлалтай (~ 0.005 см хүртэл-1 ).

Мишельсоны интерферометртэй төстэйЛинник микроинтерферометр.Үүний дотор хоёр тэгш өнцөгт призмээс наасан шоо нь цацрагийг хуваах хэрэгсэл болдог. Призмүүдийг наасан хил нь хагас тунгалаг тул хөндлөнгийн цацрагууд ижил эрчимтэй байдаг. Линзний фокусын хавтгайд судалж буй объектын гадаргуу нэгэн зэрэг харагддаг бөгөөд энэ нь толин тусгалыг орлуулдаг.М 2 , болон хөндлөнгийн загвар. Туршилтын дээжийн гадаргуу нь өндөртэй хонхор эсвэл цухуйсан хэлбэрийн согогтой болл , дараа нь хөндлөнгийн ирмэгүүд нугалж байна. Хэрэв, дараа нь хөндлөнгийн хүрээ нь нугалж, хөндлөнгийн дараалал нь дүн шинжилгээ хийсэн захаас нэгээр ялгаатай захын байрлалыг эзэлнэ. Хэрэв туузны муруйлт ньк туузууд, дараа нь гадаргуугийн согогийн улмаас оптик замын зөрүү, барзгар байдлын өндрийг олоход хялбар байдаг: . Линник микроинтерферометрийг өнгөлсөн металлын чанарыг хянахад ашигладаггадаргуу.

Хөндлөнгийн рефрактометрийг хий, шингэний хугарлын үзүүлэлтийг хэмжихэд ашигладаг. Тэдний нэг -Жамин интерферометр.

Багц С Эхний шилэн хавтангийн урд болон хойд гадаргуугаас тусгасны дараа монохромат гэрэл P 1 хоёр багцад хуваагдана S 1 ба S 2 . Кюветтээр дамжин өнгөрсний дараа 1 ба K 2 болон шилэн хавтангийн гадаргуугаас тусах тусгал Р 2 , P хавтантай харьцангуй бага өнцгөөр налуу 1 , цацрагууд нь T дуран руу орж, хөндлөнгөөс оролцож, ижил налуутай шулуун тууз үүсгэдэг.

Хэрэв кюветтүүдийн аль нэг нь хугарлын илтгэгч бодисоор дүүрсэн бол n 1 , нөгөө нь - хугарлын илтгэгч бодис n 2 , дараа нь интерференцийн хэв маягийг захын тоогоор шилжүүлэх замаарм Хоёр кювет ижил бодисоор дүүрсэн нөхцөл байдалтай харьцуулахад хугарлын индексийн ялгааг олж болно., би хаана байна кювет урт. Хэмжээг хэмжих нарийвчлалмаш өндөр бөгөөд долоо, бүр найм дахь аравтын бутархай хүртэл хүрэх боломжтой.Хэмжих үед тэг эрэмбийн интерференцийн ирмэгийг компенсаторын тусламжтайгаар дурангийн харах талбайн төв рүү буцаана. TO , үүний тулд туузануудын тоогоор илэрхийлсэн замын зөрүүгээс налуу өнцгийн хамаарлын графикийг урьдчилан барьсан болно. Цацрагийг монохроматжуулахын тулд гэрлийн шүүлтүүрийг төхөөрөмжийн хэлхээнд оруулдагФ .

Хий ба шингэний хугарлын индексийг нарийн хэмжихийн тулд тэдгээрийг мөн ашигладагРэйлей интерферометр. Түүний оптик схемийг Зураг 4-т үзүүлэв.

Хагарлаас гарсан гэрэл С линзээр нэгтгэсэн L1 дараа нь өөр хоёр үүрэнд унадаг S 1 ба S 2 , зэрэгцээ үүрС . Гэрлийн зэрэгцээ цацрагууд S 1 ба S 2 янз бүрийн кюветтээр дамжин өнгөрөх T 1 ба T 2 , хий эсвэл шингэнээр дүүрсэн, линзээр цуглуулдаг L2 , фокусын хавтгайд хөндлөнгийн ирмэгүүд нь ангархайтай зэрэгцээ үүсдэг. Кюветтүүдэд бодис байгаа нь хөндлөнгийн захын өргөн нь бага байдагтай холбоотой бөгөөд ажиглалт хийхэд их хэмжээний өсгөлт шаардлагатай байдаг. Цоорхойн өргөнөөс хойшС бага бол интерференцийн загварын тод байдал бага байна. Томруулах нь зөвхөн захын перпендикуляр чиглэлд шаардлагатай байдаг тул цилиндр хэлбэртэй нүдний шилийг ашигладаг.Өө, урт тэнхлэг нь зураастай параллель байна. Судалгаанд хамрагдсан интерференцийн загвартай зэрэгцэн эсийн доор байрлах хоёр дахь интерференцийн загвар үүсдэг. Энэ нь жишиг хэмжүүр болж чадна. Шилэн хавтангаар дамжууланГ Энэ хуваарийг босоо чиглэлд шилжүүлж, түүний дээд ирмэг нь үндсэн туузны системийн доод ирмэгтэй харьцдаг. Тэдний хоорондох хурц хуваах шугам нь хавтангийн ирмэгийн дүрс юмГ линзээр харагдана L2 . Энэ аргаар зурвасын өргөний 1/40 орчим офсетийг илрүүлж болно. Практикт зах хязгаарыг тоолохын оронд оптик замын зөрүүг нөхөх нь илүү тохиромжтой байдаг. Нөхөн олговор нь дараах байдлаар хийгддэг: эсээс гарах гэрэл нь нимгэн шилэн хавтангаар дамждаг бөгөөд тэдгээрийн нэг нь (C) 1 ) хөдөлгөөнгүй, нөгөө нь (C 2 ) хэвтээ тэнхлэгийг тойрон эргэлдэж болно. Энэ тохиолдолд ангархайгаас гарч буй эх үүсвэрийн оптик замын уртыг жигд өөрчлөх боломжтой S2. Компенсатор C 2 гол захын систем дэх магнитудын шилжилтийн нэг дарааллаар тохирох эргэлтийн өнцгийг тодорхойлохын тулд монохромат гэрэлд тохируулсан байна. Доод зурвасын систем нь тэг заагч болдог. Нүүлгэн шилжүүлсэн кюветтүүдтэй ажиллахдаа эхлээд хоёр хэв маягийн тэг зурвасын ойролцоо тэгшилгээнд хүрч, дараа нь компенсатор ашиглан монохромат гэрэлд яг тааруулна. Үүний дараа нэг кюветийг судалсан хийгээр дүүргэж, тэг дарааллыг дахин нэгтгэнэ. Офсетийг компенсаторын эргэлтийн өнцгийн зөрүүгээр тодорхойлно∆м компенсаторын тохируулгын бүдүүвчийг ашиглан үндсэн давхрын системд. Хийн хугарлын индекстомъёогоор олно, хаана л хийн кюветийн урт, λ 0 нь вакуум дахь долгионы урт юм. 10 орчим олддог-8 .

Олон цацрагт интерферометр

Хамгийн энгийн олон цацрагийн интерферометрийг үндсэн дээр хэрэгжүүлдэг pl a өмхий Луммер-Герке, Энэ нь өндөр чанартай ил тод хавтгай параллель хавтан бөгөөд түүний зузаан ньл ба хугарлын илтгэгч n . Хавтангийн гаднах орчны хугарлын илтгэгч= 1 (Зураг 5). Далайн коее тусгал ба дамжуулах хүчин зүйлүүд ба  .

Интерференц туяа нь тэдгээрийн хоорондох замын зөрүү нь бүхэл тооны долгионы урттай тэнцүү бол бие биенээ өсгөнө: , эндТ = 0, 1, 2, … . Хамгийн бага эрчимжилт нь ажиглагдах болно t \u003d 1/2, 3/2, .... Хөндлөнгийн хамгийн том тушаал, үүнийг олон цацрагт интерферометрээр авах боломжтой, ( t ~ 20000). Чөлөөт тархалтын бүсжижиг. Тиймээс олон цацрагт интерферометрийг зөвхөн өөр спектрийн төхөөрөмжөөр тусгаарлагдсан спектрийн шугамын контурыг судлахад ашигладаг.

Lummer-Gercke хавтанг маш ховор хэрэглэдэг. Олон цацрагийн хөндлөнгийн оролцоог олж авах илүү түгээмэл арга бол ашиглахад суурилдагFabry-Perot интерферометр.

Fabry-Perot интерферометрийн гол хэсгүүд нь хоёр шилэн эсвэл кварц хавтан юм P 1 ба P 2 хавтгай гадаргуутай. Агаарын цоорхойг үүсгэдэг гадаргуу нь хагас тунгалаг хальсаар бүрхэгдсэн бөгөөд бие биентэйгээ хатуу зэрэгцээ байрладаг. Гаднах гадаргуугаас туссан гэрлийн хортой нөлөөг арилгахын тулд ялтсуудыг бага зэрэг шаантаг хэлбэртэй болгодог. Fabry-Perot интерферометр нь төвлөрсөн цагираг хэлбэрээр ижил налуу интерференцийн ирмэгийг үүсгэдэг. Лазерыг эх үүсвэр болгон Фабри-Перот интерферометрээс хөндлөнгийн хэв маягийг ажиглахад маш хялбар байдаг.

Нэг төрлийн тунгалаг хавтан дээр гэрэл хэвийн тусах нөхцөлд олон зам хөндлөнгийн оролцоог ашиглаж болнонарийн (10 - 20 нм) спектрийн бүсэд цацрагийн ялгаралт. Энэ бол үйл ажиллагааны зарчимхөндлөнгийн шүүлтүүрүүд(Зураг 7).


Зураг 1 - Мишельсоны интерферометрийн диаграмм

2 орчим

1 орчим

М 1

М '1

Зураг 2 - Линникийн микроинтерферометрийн схем

2 орчим

1 орчим

М 1

М '1

Зураг 3 - Жамин интерферометрийн диаграмм

гэхдээ - хэвтээ хэсэг;б - босоо хэсэг

Зураг 4 - Рэйлей интерферометрийн диаграмм

Зураг 5 - Lummer-Gercke хавтангаар дамжих цацрагийн зам

E00

 2

E00

 E 00

 2 E 00

 2 E 00

 2  2 E 00 e i 

Зураг 6 - Фабри-Перот интерферометрийн бүдүүвч

Завсрын диэлектрик давхарга

Хэсэгчилсэн тусгалтай кино

Шилэн

Зураг 7 - Fabry-Perot төрлийн хөндлөнгийн шүүлтүүр


Мөн таны сонирхлыг татахуйц бусад бүтээлүүд

12971. ГАЛЫН ДОХИОЛОЛ 731.5 КБ
ГАЛЫН ДОХИОЛОЛ. Хамгаалалт, галын дохиолол. Галын дохиоллын мэдрэгч. Гал мэдрэгчийг байрлуулах. Хүлээн авах төхөөрөмж...
12972. АМЬСГАЛ СЭРГЭЭХ ТӨХӨӨРӨМЖ "УУЛ УУРХАЙН АВАРГАЛ - 8 М" 146KB
АМЬСГАЛТЫН АЖИЛЛАГАА УУРХАЙН АВРАХ 8 М Санкт-Петербург 2009 АМЬСГАЛТЫН ТӨХӨӨРӨМЖ УУРХАЙН АВРАХ 8 м Уурхайн аврагч 8м GS8m аппарат нь хохирогчийн хиймэл амьсгал хийх зориулалттай...
12973. ДУУ ТУСГААРЛАХ ХЭРЭГСЛИЙН СУДАЛГАА 496.5KB
ДУУ ТУСГААРУУЛАХ ХЭРЭГСЛИЙН СУДАЛГАА. Ажлын зорилго нь дуу чимээ дарагч хэрэгслийн төрлүүд, үйл ажиллагааны зарчим, тэдгээрийн үр нөлөөг үнэлэх аргуудтай танилцах явдал юм. Дуу тусгаарлагчийн физикийн мөн чанар. Хаалтны дуу чимээ тусгаарлагч чадвар
12974. ТЕХНИКИЙН ТОНОГ ТӨХӨӨРӨМЖИЙН ЭЛЕМЕНТ БОЛОХ ТУСГААРЛАГДСАН СЭРГЭЭГЧ АМЬСГАЛТАЙ 1.06 МБ
НӨХӨН СЭРГЭЭГЧ АМЬСГАЛТАЙ ДУЛААРЛАХ НЬ АГУУЛГА: ЭХЭМҮТ-ийн техникийн тоног төхөөрөмж. Сэргээх амьсгалын аппаратыг тусгаарлах. p12 амьсгалын аппарат: төхөөрөмж ба үйл ажиллагааны зарчим ...
12975. Осол, өвчний үед анхны (эмнэлгийн өмнөх) тусламж үзүүлэх дүрэм. 1.13 МБ
Осол, өвчний үед анхны тусламж үзүүлэх дүрэм. Агуулга 1. Осол гэмтэл, өвчний анхны тусламжийн зохион байгуулалт 2. Амьсгалын болон зүрх зогссон үед үзүүлэх анхны тусламж 3. Шарх, цус алдалт.
12976. ҮЙЛДВЭРИЙН ТООСОН, ТООСОН СОРОГЧ 180.5KB
ҮЙЛДВЭРИЙН ТООС, ТООСОН СОРОГЧ Үйлдвэрийн тоосны шинж чанар Үйлдвэрлэлийн тоос нь ажлын орчинд хамгийн түгээмэл хортой хүчин зүйл юм. Тээврийн салбарт олон тооны технологийн процесс, үйл ажиллагаа...
12977. ҮЙЛДВЭРИЙН АМЬСГАЛЫН ЭРХИЙГ ХАМГААЛАХ 380.5KB
ҮЙЛДВЭРИЙН АМЬСГАЛЫН ЭРХИЙГ ХАМГААЛАХ ТАНИЛЦУУЛГА Манай улсын хувьд хөдөлмөрийн аюулгүй нөхцлийг хангах, мэргэжлээс шалтгаалсан хордлого, өвчлөлийг бууруулахад чиглэсэн урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээний тогтолцоонд металлургийн химийн үйлдвэрийн ...
12978. Математик анализ. Шалгалтын өмнө шалгана уу 4.31 МБ
Математик шинжилгээ Тоон дараалал ба хил хязгаар. Томилогдсон. fn функцийн дарааллыг N натурал тооны олонлогт өгсөн. Томилогдсон. Дарааллыг obmezhenoyu yakshcho іt ийм тоо t і M scho for all n vicon гэж нэрлэдэг.
12979. Математик загварчлал ба дифференциал тохируулга 300.5KB
Лекц 1 Математик загварчлал ба дифференциал тэгшитгэл. 1.1. Математик загварчлалыг ойлгох. Математик загварчлалын тухай ойлголтыг янз бүрийн зохиогчид өөр өөрийнхөөрөө тайлбарладаг. Бид үүнийг хэрэглээний математикийн чиглэлээр мэргэшсэн мэргэжлээрээ холбох болно. Баасан гараг

Рэйли интерферометрийн бүдүүвч диаграм

Рэйлей интерферометр- гэрлийг эх үүсвэрээс хоёр урсгалд хуваадаг нэг дамжлагат давхар цацрагт интерферометр, фазын зөрүү нь өөр өөр хийгээр дүүрсэн хоёр ижил кюветтээр гэрлийг дамжуулснаар үүсдэг. Үүнийг анх 1886 онд Лорд Рэйли санал болгосон. Хийн хугарлын индексийг тодорхойлоход ашигладаг.

хэлхээний диаграм

Эх үүсвэрээс гэрэл нь параллель цацраг үүсгэдэг линзээр дамждаг ба түүнээс хоёр цацрагийг тасалдаг нүхнүүд (интерферометрийн гар). Цацраг бүр нь хийтэй өөрийн үүрээр дамждаг. Хэлхээний гаралт дээр фокусын интерференцийн ирмэгийг олж авахын тулд хоёр цацрагийг нэгтгэдэг линз байдаг.

Хэмжилтийн хувьд компенсаторыг гарны аль нэгэнд нь оруулдаг - жишээлбэл, шилэн хавтанг эргүүлснээр та гар дахь цацрагийн замын оптик уртыг өөрчилж болно. Хэрэв нэг гарт хугарлын илтгэгч байвал n, дараа нь хоёр дахь үл мэдэгдэх хугарлын илтгэгч байна

n ′ = n + λ 0 ℓ Δ м , (\displaystyle n"=n+(\frac (\lambda _(0))(\ell ))\Дельта м,)

хаана ℓ (\displaystyle \ell )- хийтэй кюветийн урт; λ 0 (\displaystyle \lambda _(0))гэрлийн эх үүсвэрийн долгионы урт, ∆м (\displaystyle \Delta m)- интерференцийн дараалал (өгөгдсөн цэг дээр огтлолцох интерференцийн захын тоо). Ердийн тохиргооны параметрүүдээр - нэг метр урттай, 550 нм долгионы урттай, 1/40 интерференцийн дараалалтай - хугарлын индексийн зөрүүг 10 -8 хэмжиж болно. Интерферометрийн мэдрэмжийг кюветийн уртаар тодорхойлно. Түүний хамгийн их уртыг ихэвчлэн температурын хяналтын техникийн боломжоор тодорхойлдог, учир нь дулааны хувьд



Ачааж байна...Ачааж байна...