ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Элементы общей теории двухлучевых интерферометров из "Прикладная физическая оптика " Хорошо известно, что излучение света обусловливается внутриатомными и внутримолекулярными процессами, которые весьма кратковременны. Наблюдение же интерференционной картины возможно только в том случае, когда она остается неизменной в течение достаточно большого промежутка времени. Разность фаз световых колебаний нри этом должна сохранять постоянное значение. Между тем всякий коллектив независимых атомов излучает неупорядоченно. Интерференционные картины от независимых атомов сменяются настолько часто и беспорядочно, что в результате получается усредненная равномерная освещенность. [c.164] Действие интерференционных приборов состоит в том, что световые волны от каждой из светящихся точек разделяются в приборе на две или несколько частей, которые проходят пути различной длины и вновь соединяются друг с другом. Благодаря этому интерферирующие лучи приобретают определенную разность хода, которая зависит только от устройства интерферометра, и при повторных актах излучения сохраняет постоянную величину. [c.164] Колебания одинаковой поляризации, сохраняющие постоянную разность фаз в течение времени, достаточного для наблюдения интеференции, называются когерентными. Когерентные светящиеся точки мо кно получить оптическим путем, создавая несколько изображений одной и той же первоначальной светящейся точки. [c.164] Разность хода между интерферирующими лучами не должна быть слишком велика, так как интерферирующие волны должны принадлежать одному и тому же акту испускания. Средняя длительность таких актов в большинстве случаев порядка сек. Поэтому если указанное условие будет нарушено, то разность фаз не будет сохранять постоянного значения во времени. Имея это в виду, обычные технические интерферометры строятся таким образом, чтобы разность хода в них не превосходила 100—200 мм. [c.164] Интерференционная картина образуется обычно только в ограниченном участке пространства, где встречаются когерентные лучи. При наблюдении фиксируется определенная плоскость или поверхность, которая носит название поля интерференции. Выбор местоположения поля в известной мере произволен и зависит от различных обстоятельств. Через каждую точку поля должно проходить не менее двух интерферирующих лучей. [c.165] На рис. 130 для примера представлено несколько интерференционных схем, удовлетворяющих вышеуказанным условиям. Здесь /5 — источник монохроматического света, а Р — точка поля интерференции. [c.165] Интересно отметить, что обычные оптические схемы хода лучей через линзы могут рассматриваться тоже как интерференционные (рис. 130, д) (3 — источник, а Р — изображение источника — точка пересечения когерентных лучей). Однако следует иметь в виду здесь следующие особенности. [c.165] Для принципиального ознакомления с некоторыми особенностями, встречающимися в интерферометрах, целесообразно детальнее остановиться на рассмотрении классического опыта Френеля с двумя зеркалами, известного в общих чертах из курса физики. [c.165] Пусть два зеркала и (рис. 131) установлены друг к другу под углом (180 — 6), близким к 180°. Линия пересечения зеркал перпендикулярна к плоскости чертежа и проходит через точку О. [c.165] Эта формула показывает, что разность хода линейно зависит от у, поэтому полосы интерференционной картины будут равноотстоящими друг от друга, причем в центре поля при у =0 получается, как было указано выше, полоса нулевого порядка (к=0) для всех длин волн. [c.167] Интервал между соседпплш светлы.мн или темными полосами называется шириной полосы и обозначается в дальнейшем буквой у . [c.167] Интерферометры принадлежат к сравнительно новому классу оптических приборов, получивших практическое применение только в последнее время. Теория их развита менее подробно, чем некоторых других оптических систем. [c.168] При изучении интерферометров обычно идут но то.му же пути, который принят в лучевой оптике, т. е. по пути последовательных приближений. В качестве первого приближения дается теория идеальных интерферометров, которая соответствует теории идеальных оптических систем и предполагает отсутствие аберраций в оптической системе интерферометра. [c.168] Большинство технических интерферометров имеет две ветви, каждая из которых представляет собой отдельную оптическую систему ). В общем случае можно считать, что каждая из этих ветвей устроена произвольным и независимым образом, а интерференция получается в результате взаимодействия обеих ветвей. Две ветви интерферометра связываются друг с друго.м таким образом, что они имеют всегда общий выходной люк (общее поле интерференции). Что же касается зрачков входа и выхода, как, впрочем, и люков входа, то у различных интерферометров соединение их осуществляется но-разному. В некоторых конструкциях зрачки входа общие (мнимые изображения разделены), а зрачки выхода пространственно разделены, как, впрочем, разделены пространственно и люки входа (интерферометры типа Майкельсона). Встречаются конструкции, где зрачки и люки общие (интерферометры типа Жамена), и т. д. [c.168] Отсюда следует важный вывод о том, что ширина полос г/ зависит также только от производных от А. [c.169] На рнс. 134 представлены для примера три случая расположения поля относительно зрачков входа, которые здесь в согласии с рис. 131 обозначены буквами S и S . [c.170] В случае Б поле расноло кено под углом ф к липии S S . [c.170] Так как со,. со,,, то полосы будут более широкилт по сравнению с первым случаем, а также искривленными. [c.170] Вернуться к основной статье