Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Интерферометр

Интерферометр (далее И) измерительный прибор, в котором используется интерференция волн. Существуют И для звуковых и для электромагнитных волн: оптических (ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областей спектра) и радиоволн различной длины. Применяются И весьма широко. Так, акустические И и радиоинтерферометры используются для измерения скорости распространения волн (акустических и радио), для измерения расстояний между двумя излучателями волн или между излучателем и отражающим телом, т. е. применяются как дальномеры. Наибольшее распространение получили оптические И, о которых пойдет речь ниже. Они применяются для измерения длин волн спектральных линий, показателей преломления прозрачных сред, абсолютных и относительных длин, угловых размеров звезд и пр., для контроля качества оптических деталей и их поверхностей, для контроля чистоты обработки металлических поверхностей и пр.

  Принцип действия всех И одинаков, и различаются они лишь методами получения когерентных волн и тем, какая величина непосредственно измеряется. Пучок света с помощью того или иного устройства пространственно разделяется на два или большее число когерентных пучков (см. Когерентность), которые проходят различные оптические пути, а затем сводятся вместе. В месте схождения пучков наблюдается интерференционная картина (см. Интерференция света), вид которой, т. е. форма и взаимное расположение интерференционных максимумов и минимумов, зависит от способа разделения пучка света на когерентные пучки, от числа интерферирующих пучков, разности их оптических путей (оптической разности хода), относительной интенсивности, размеров источника, спектрального состава света.

  Методы получения когерентных пучков в И очень разнообразны, поэтому существует большое число различных конструкций И По числу интерферирующих пучков света оптические И можно разбить на многолучевые и двухлучевые.

  Примером двухлучевого И может служить И Майкельсона (рис. 1). Параллельный пучок света источника L, попадая на полупрозрачную пластинку 1, разделяется на пучки 1 и 2. После отражения от зеркал M1 и M2 и повторного прохождения через пластинку 1 оба пучка попадают в объектив 2, в фокальной плоскости D которого они интерферируют. Оптическая разность хода D = 2(AC - AB) = 2l, где l - расстояние между зеркалом M2 и мнимым изображением M1¢ зеркала M1 в пластинке 1. Таким образом, наблюдаемая интерференционная картина эквивалентна интерференции в воздушной пластинке толщиной l. Если зеркало M1 расположено так, что M1¢ и M2 параллельны, то образуются полосы равного наклона, локализованные в фокальной плоскости объектива 2 и имеющие форму концентрических колец. Если же M2 и M1¢ образуют воздушный клин, то возникают полосы равной толщины, локализованные в плоскости клина M2M1¢ и представляющие собой параллельные линии.

  И Майкельсона широко используется в физических измерениях и технических приборах. С его помощью впервые была измерена абсолютная величина длины волны света, доказана независимость скорости света от движения Земли (см. Майкельсона опыт). Перемещая одно из зеркал И Майкельсона, получают возможность плавно изменять D, а зависимость интенсивности центрального пятна от D, в свою очередь, дает возможность анализировать спектральный состав падающего излучения с разрешением 1/D см-1. На этом принципе построены Фурье-спектрометры (см. Фурье-спектроскопия), применяющиеся для длинноволновой инфракрасной области спектра (50-1000 мкм) при решении задач физики твердого тела, органической химии и химии полимеров, диагностики плазмы. Впервые получено разрешение ~ 0,005 см-1 в диапазоне длин волн 0,8-3,5 мкм на Фурье-спектрометре, разность хода в котором контролировалась и измерялась с помощью газового лазера.

  Сочетание И Майкельсона и призменного монохроматора (рис. 2, а) - компаратор интерференционный Кестерса - применяется для абсолютного и относительного измерений длин концевых мер (измерительных плиток) сравнением их с длиной волны света или между собой с точностью " 0,025 мкм, а сочетание его с лазером (при стабилизации частоты ~ 2×10-9) позволяет с такой же абсолютной точностью измерять длины порядка 10 м. При замене плоских зеркал в И Майкельсона отражающими триэдрами его используют для измерения углов с точностью до 10-6 рад. Сочетание И Майкельсона с микроскопом (микроинтерферометр В. П. Линника) позволяет по виду интерференционной картины определять величину и форму микронеровностей металлических поверхностей.

  Существуют двухлучевые И, предназначенные для измерения показателей преломления газов и жидкостей, - интерференционные рефрактометры. Один из них - И Жамена (рис. 3). Пучок света после отражения от передней и задней поверхностей первой пластины 1 разделяется на два пучка 1 и 2. Пройдя через кюветы 1 и 2, пучки, отразившиеся от поверхностей пластины 2, попадают в зрительную трубу Т, где интерферируют, образуя полосы равного наклона. Если одна из кювет наполнена веществом с показателем преломления n1, а другая с n2, то по смещению интерференционной картины на число полос m по сравнению со случаем, когда обе кюветы наполнены одним и тем же веществом, можно найти Dn = n1 - n2 = =ml/l (l - длина кюветы).

  Разновидностями И Жамена являются И Маха - Цендера и И Рождественского (рис. 4), где используются две полупрозрачные пластинки 1 и 2 и два зеркала M1 и M2. В этих И расстояние между пучками 1 и 2 может быть сделано очень большим, что облегчает установку в один из них различных исследуемых объектов, поэтому они широко применяются в аэрогазодинамических исследованиях.

  В И Рэлея (рис. 5) интерферирующие пучки выделяются с помощью двух щелевых диафрагм D. Пройдя кюветы 1 и 2, эти пучки собираются в фокальной плоскости объективом 2, где образуется интерференционная картина полос равного наклона, которая рассматривается через окуляр 3. При этом часть пучков, выходящих из диафрагм, проходит ниже кювет и образует свою интерференционную картину, расположенную ниже первой. Если показатели преломления n1 и n2 веществ в кюветах, то из-за разности хода в кюветах верхняя картина сместится относительно нижней. Измеряя величину смещения по числу полос m, можно найти Dn.

  Точность измерения показателей преломления с помощью интерференционных рефрактометров очень высока и достигает 7-го и даже 8-го десятичного знака.

  Для измерения угловых размеров звезд и угловых расстояний между двойными звездами применяется звездный И Майкельсона (рис. 6). Свет от звезды, отразившись от зеркал M1, M2, M3, M4, образует в фокальной плоскости телескопа интерференционную картину. Угловое расстояние между соседними максимумами q = l/D (рис. 6, б). При наличии двух близких звезд, находящихся на угловом расстоянии j, в телескопе образуются две интерференционные картины, также смещенные на угол j. Изменением D добиваются наихудшей видимости картины, что будет при условии j = 1/2q = l/2D, откуда можно определить j.

  Многолучевой И Фабри - Перо (рис. 7) состоит из двух стеклянных или кварцевых пластинок 1 и 2, на обращенные друг к другу и параллельные между собой поверхности которых нанесены зеркальные покрытия с высоким (85-98%) коэффициентом отражения. Параллельный пучок света, падающий из объектива 1, в результате многократных отражений от зеркал образует большое число параллельных, когерентных пучков с постоянной разностью хода между соседними пучками. В результате многолучевой интерференции в фокальной плоскости L объектива 2 образуется интерференционная картина, имеющая форму концентрических колец с резкими интенсивными максимумами, положение которых зависит от длины волны. Поэтому И Фабри - Перо разлагает сложное излучение в спектр. Применяется И Фабри - Перо как интерференционный спектральный прибор высокой разрешающей силы. Специальные сканирующие И Фабри - Перо с фотоэлектрической регистрацией используются для исследования спектров в видимой, инфракрасной и сантиметровой областях длин волн. Разновидностью И Фабри - Перо являются оптические резонаторы лазеров, излучающая среда которых располагается между зеркалами И

  К многолучевым И также относятся различного рода дифракционные решетки, которые используются как интерференционные спектральные приборы.

  Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., M., 1957 (Общий курс физики, т. 3); Захарьевский А. Н., Иы, М., 1952; Королев Ф. А., Спектроскопия высокой разрешающей силы, М., 1953; Толанский С., Спектроскопия высокой разрешающей силы, пер. с англ., М., 1955; Инфракрасная спектроскопия высокого разрешения, пер. с франц., М., 1972; Жакино П., Последние достижения интерференционной спектроскопии, "Успехи физических наук", 1962, т. 78, с. 123.

  В. И Малышев.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 20.01.2022 23:19:58
23:13 Кремль оценил идею Эрдогана о встрече Путина и Зеленского
23:10 Российские воспитательницы «отбили» ребенка у похитителя
23:08 Блинкен раскрыл темы предстоящих переговоров с Лавровым
23:04 В России заявили о разочаровании Украины обещаниями Байдена
22:58 На Украине назвали дорогу к деэскалации и выходу из кризиса
22:55 Белый дом прокомментировал возможность встречи Байдена и Путина
22:49 Белый дом рассказал о рестрикциях против России
22:44 Украинский депутат оценил санкции США против себя
22:33 Нурмагомедов вспомнил о «колоссальном давлении» перед дебютом в UFC
22:31 Россия дала Евросоюзу совет для возобновления диалога
21:00 Раскрыта связь между трусами и возрастом женщины
20:06 Apple призвала срочно обновить iPhone
Больше новостей
СегодняБывший СССР «В местной элите идет борьба» Кто стоял за массовыми протестами в Казахстане и могут ли они захлестнуть всю Среднюю Азию
СегодняЭкономика Центробанк предложил запретить криптовалюты в России. Что будет с биткоинами россиян и причем тут ФСБ?
СегодняМир «Они заплатят за это» Джо Байден пообещал России катастрофу и невиданные санкции в случае военного вторжения на Украину
21:34 В Приднестровье заявили об отсутствии манипуляций с российским газом
21:25 Украина решила участвовать в сертификации «Северного потока-2»
21:06 Государственный департамент США опроверг гарантии о нерасширении НАТО на Восток
СегодняЦенности «Я хотела преподать урок олигарху» Как разводятся богатейшие люди планеты?
СегодняРоссия «Это для нас с мужем стало ударом» Один из тысячи детей рождается с неизлечимой болезнью. Как им помочь в России?
20:37 Возлюбленные поехали отдыхать в Мексику и были жестоко убиты во время отпуска
20:36 Мясников предостерег от посещения больниц во время пандемии
22:17 Несколько десятков мертвых кошек обнаружили на частном участке в Подмосковье
СегодняКультура Сначала было тело. В прокате — победившая на фестивале в Венеции драма про подпольный аборт. Почему ее стоит смотреть?
Сегодня69-я параллель Во льдах Арктики появится первая за много лет научная платформа. Как она изменит будущее российского Севера?
20:33 Названы затраты на подготовку российских спортсменов к Олимпиаде
22:26 Россия назвала НАТО инструментом прошлого века
22:24 Новый пакет санкций США против России назвали отголоском гибридной войны
Сегодня69-я параллель «Еда закончится, и они захотят вас съесть» Почему белые медведи бегут с Аляски в Россию? Отвечает ученый
СегодняНаука и техника Вот это доставляет. Как технологии изменили жизнь людей всего за один год
22:22 США обсудили помощь Украине с «Бухарестской девяткой»
22:14 Владелец дома на месте убийств секты Мэнсона захотел избавиться от жилья
22:13 Россия и Китай заблокировали санкции против пяти лиц за связи с Северной Кореей
19 января 2022Экономика Неуловимый Чжао. Как бывший работник «Макдоналдса» заработал миллиарды на криптовалюте и стал богатейшим человеком Азии
19 января 2022Россия Где в Москве встретить роботов. Как роботы развлекают взрослых и детей в общественных местах и помогают им
21:59 Европейская страна ввела обязательную вакцинацию от коронавируса
21:41 Акции «Обуви России» обвалились
22:06 Пеле потребовалась химиотерапия
СегодняНаука и техника Партнерский материалЧетвертый по алфавиту, но главный по значению. Все, что вам нужно знать о витамине D
19 января 2022Россия «Природа решила поставить нас на место» Чем опасен омикрон-штамм и чего ждать от него России — отвечает генетик
21:37 ООН назвала ожидания от предстоящей встречи Лаврова и Блинкена
21:56 Москву накроет двухдневный снегопад
21:51 В России заявили о самостоятельной изоляции Евросоюза от диалога по безопасности
19 января 2022Силовые структуры Щедрый гангстер. Как самый дерзкий и успешный грабитель Урала воровал миллионы и помогал сиротам
19 января 2022Спорт «Мне нравится быть секс-символом» Туктамышева — самая яркая фигуристка России. Почему она вновь пропускает Олимпиаду?
21:45 В НАТО пригрозили России «высокой ценой» при эскалации на Украине
21:35 Архивное фото полуголой москвички с младенцем заставило россиян поспорить
21:25 Дочь Трампа пригласили к «добровольному» сотрудничеству со следствием
19 января 2022Из жизни «Мороз — не самая большая проблема» История семьи из Индии, которая перебралась в Россию и полюбила ее, несмотря на холод
18 января 2022Россия «Ты просто не знаешь, на что они способны» Две медсестры сургутской больницы покончили с собой. Кто виноват в их смерти?
21:23 Украинская полиция опровергла сообщения о минировании офиса Зеленского
21:17 Центробанк в ближайшее время представит обновленную банкноту 100 рублей
21:13 На Украине захотели построить космодром
18 января 2022Бывший СССР «Это не страшно, это смешно» Зеленский решил устранить главного конкурента. Как дело Порошенко изменит политику Украины?
18 января 2022Наука и техника «Число танков, орудий, трупов — огромно» Как Красной армии удалось прорвать блокаду Ленинграда
21:12 Главный тренер «Динамо» прокомментировал дубль Смолова
21:11 На Украине назвали санкции США политическим террором
21:10 Тихановская выпустила заявление о референдуме в Белоруссии
18 января 2022Культура Биба и Боба. «Звездные войны» превратили в криминальный боевик. Что из этого получилось?
18 января 2022Россия «Боль такая, что невозможно вздохнуть» Свету спасет срочная операция. Ей нужна ваша помощь
21:06 Байден назвал российской угрозой «маленьких человечков в зеленой форме»
20:57 В Молдавии назвали способ выйти из газовых кризисов
20:52 Российский академик ответил на вопрос об окончании пандемии из-за омикрона
17 января 2022Россия «У тебя это как будто на лбу написано» Истории россиян, которые живут с психическими расстройствами
17 января 2022Путешествия «На рынках покупают и рыбу, и женщин» Россиянин провел отпуск в Мексике. Чем его удивила латиноамериканская страна?
20:46 Первый полет российского самолета «Байкал» состоится в январе
20:34 Курс биткоина вырос после «репрессий» в России
20:31 Никас Сафронов рассказал о вызванных соседством с Бондарчуком неудобствах
СегодняЭкономика Партнерский материалСбер в помощь. Банк поможет клиентам работать в поле 115-ФЗ
20:28 В МВД рассказали о деле задержанного замминистра транспорта России Токарева
20:17 Два бездомных до смерти избили москвича в подъезде жилого дома
20:12 Пожизненно осужденный россиянин сознался в совершенной в 1998 году серии убийств
20:10 ВГТРК оштрафовали из-за БДСМ-сессии в эфире программы «60 минут»
20:05 Девушка потратила пять миллионов рублей ради внешности Барби
20:00 Мужчина на 67 лет отказался от мытья из-за страха быть убитым
19:56 Байден рассказал о последствиях эскалации конфликта на Украине
19:54 «Челси» попытался выкупить собственного футболиста из аренды и потерпел неудачу
19:53 Стало известно об искалечивших полсотни пациентов врачах в роддоме на Кавказе
19:48 Законодатели США назвали республики Донбасса террористическими организациями
19:46 Литва решила снести Дом Москвы
19:44 Врач назвал способы борьбы с опасным последствием коронавируса
19:43 Идрак Мирзализаде продал на аукционе аннулированный российский вид на жительство
19:40 Врач ознакомился с историей болезней Ленина
19:38 Toyota остановила работу на ключевом заводе
19:38 Эрдоган предложил организовать встречу Путина и Зеленского «с глазу на глаз»
19:36 У подмосковного полицейского нашли весы и наркотики
19:34 Украинский Bayraktar заметили над Черным морем
19:33 Для съемок фильма Тома Круза в космосе построят первую киностудию и спортзал
19:31 19-летняя летчица в одиночку облетела земной шар и установила мировой рекорд
19:23 Названы имена владельцев самых дорогих квартир в Москве
19:17 Брошенная женихом за два дня до свадьбы женщина вышла замуж за кинжал
19:13 ООН осудила отрицание холокоста
19:12 Российский фондовый рынок закрылся ростом
19:07 Иммунолог назвал наиболее защищенную от омикрона категорию россиян
19:06 Секс физрука и российской школьницы в машине заинтересовал следователей
19:01 Кофе связали с низким риском развития рака матки
19:01 Модель рассказала о пристрастиях основателя Playboy и оргиях в его особняке
18:59 Замглавы депздрава Ивановской области арестовали за мошенничество
18:57 Арендаторы украли ванну и поселили тараканов в квартире россиянки
18:57 В Киеве осудили политическое преследование Порошенко
18:56 В столичном СИЗО найден повешенным подследственный из Узбекистана
18:53 Вассерман высказался об оголяющихся на фоне храмов и мечетей блогерах
18:52 ФСБ рассказала о поимке фигурантов дела о «посольском кокаине»
18:51 Вагнер Лав перешел в новый клуб
18:41 От взрывов в Колумбии погибли три человека