Интерферометр Майкельсона

Точечный источник S расположен в фокусе (рис. 4.6) двояковыпуклой линзы Л. Исходящие из линзы лучи света (на рис. 4.6 изображен один луч) попадают в интерферометр Майкельсона, состоящий из двух зеркал и полупрозрачной пластины. Луч, исхо- [c.77]

Чтобы выяснить влияние размеров источника на интерференционную картину, обратимся к опыту с интерферометром Майкельсона, где зеркала составляют друг с другом угол, отличный от 90 . Рассмотрим два случая 1) источник света точечный и излучает монохроматический свет 2) источник света протяженный. [c.90]

Случай 1. Положим, что в интерферометр Майкельсона направляется свет от точечного источника (из точки S на рис. 4.20), излучающего монохроматический свет длиной волны X. При незначительном наклоне зеркала 3 относительно 3i наблюдаются полосы равной толщины от слоя воздуха переменной толщины, заключенного между зеркалом 3i и изображением зеркала За в пластинке П. Очевидно, что интенсивность, обусловленная интерференцией лучей, исходящих от некоторой толщины / воздушного слоя, равна [c.90]

Интерферометр Майкельсона располагался таким образом, чтобы одно плечо (луч /) совпадало с направлением движения Земли, а второе было ему перпендикулярно. Если вычисления произвести в системе, связанной с предполагаемым неподвижным эфиром, то при повороте прибора на 90 возникает добавочная разность хода и поэтому должно наблюдаться смещение интерференционной картины, зависящее от величины плеча. С помощью величины этого смещения можно вычислить абсолютную скорость движения Земли в эфире . Ни опыт [c.420]

Прибор, в котором наблюдается такая интерференционная картина, называется интерферометром Майкельсона. [c.282]

При исследовании монохроматических линий, позволяющих работать с очень большой разностью хода, применяют интерферометр Майкельсона, сыгравший существенную роль при решении как фундаментальных физических задач, так и различных задач [c.229]

Схема установки с интерферометром Майкельсона для изучения нестационарной интерференционной картины [c.233]

Интерферометр Майкельсона образован двумя отражателями Т] и Т2 и полупрозрачным зеркалом М (рис. 5.48). Металлическое зеркало М2 укреплено на подвижных винтах, что удобно для юстировки прибора. В качестве отражателей Tj и Т2 применяют призмы полного внутреннего отражения уголковые отражатели. Такая призма представляет собой тетраэдр из стекла с углами между боковыми гранями А, В, С, равными 90° (рис. [c.234]

Интерферометр Майкельсона (см. 5.6) устанавливается так, что одно из его плеч, например (рис. 7.3), совпадает с направлением скорости v орбитального движения Земли. Плечо АМ перпендикулярно этому направлению. Найдем интервалы [c.368]

Возможность наблюдения сигнала биений при равномерном движении одного из зеркал интерферометра Майкельсона, освещенного светом спектральной линии с шириной До), нетрудно [c.396]

Эти оценки были подтверждены прямыми измерениями, которые при правильном учете геометрии эксперимента и квантового выхода фотоприемника полностью подтвердили сформулированные выше данные. Аналогичные опыты были проделаны с интерферометром Майкельсона, в которых определяющую роль играла временная когерентность. [c.451]

Как возникает интерференционная картина в интерферометре Майкельсона Как был использован этот интерферометр для метрологических целей и измерения длины волнового цуга [c.457]

Почему в фурье-спектрометре используется интерферометр Майкельсона [c.457]

В интерференционном опыте Юнга (см. 16) источниками света служат две щели, освещаемые некоторым источником света, т. е. схема опыта в существенных своих чертах совпадает со схемой рис. 4.20. Если разность хода сравнительно невелика, так что наблюдаются полосы низкого порядка, то контрастность интерференционных полос будет определяться главным образом степенью пространственной когерентности освещения щелей. Аналогично положение и в случае звездного интерферометра Майкельсона (см. 45), где частичная пространственная когерентность освещения щелей интерферометра служит средством для измерения угловых размеров звезд. [c.105]

Существуют весьма многочисленные устройства, осуществляющие расположения, необходимые для получения интерференционных картин. Одним из приборов такого рода является интерферометр Майкельсона, сыгравший громадную роль в истории науки. [c.134]

Основная схема интерферометра Майкельсона изображена на рис. 7.2. Пучок от источника Ь падает на пластинку Р1, покрытую тонким слоем серебра или алюминия. Луч АВ, прошедший через пластинку Рх. отражается от зеркала 5х и, попадая опять на пластинку Рх, частично проходит через нее, а частично отражается по направлению АО. Луч АС отражается от зеркала 5 и, попадая на пластинку Рх, частично проходит также по направлению АО. Так как обе волны 1 и 2, распространяющиеся по направлению АО, представляют собой расчлененную волну, исходящую из источника Ь, то они когерентны между собой и могут интерферировать друг с другом. Так как луч 2 пересекает пластинку Рх три раза, а луч 1 — один раз, то на его пути поставлена пластинка Р , идентичная Рх, чтобы скомпенсировать добавочную разность хода, существенную при работе с белым светом. [c.134]

Рис. 7.2 Схема интерферометра Майкельсона. зеркала Р, — разделительная пластинка Р, — компенсационная пластинка

Понятно, что в этом случае необходимы источники света очень высокой степени монохроматичности. В. П. Линник сконструировал микроинтерферометр , представляющий собой маленький интерферометр Майкельсона, надевающийся на обычный микроскоп. Этот прибор позволяет наблюдать и измерять мельчайшие неровности поверхности и может служить для исследования качества поверхности. [c.136]

В прежних моделях интерферометр Фабри — Перо снабжался приспособлением, позволяющим менять расстояние между зеркалами. Это осуществляется примерно так же, как и в интерферометре Майкельсона. Само собой разумеется, что в раздвижном интерферометре не удается осуществить той высокой точности, которая возможна с эталонами. Поэтому для точных измерений предпочитают пользоваться набором эталонов с кольцами разной толщины между зеркалами. [c.139]

Формула (50.4) показывает, что разрешающая способность спектрального аппарата равна произведению порядка спектра т на число световых пучков, интерферирующих в приборе. Число это для дифракционной решетки равно числу штрихов для пластинки Люм-мера—Герке или Фабри—Перо можно условно считать число N равным числу отраженных световых пучков значительной интенсивности (число эффективных лучей), которое тем больше, чем больше коэффициент отражения Я (см. 30). Для интерферометра Майкельсона Л/ = 2 для эшелона Майкельсона N равно числу пластин и т. д. [c.216]

Рис. 31.4. Увеличение пути света в интерферометре Майкельсона

На рис. 9 показана схема двухлучевого микроинтерферометра Линника. В ее основу положен принцип действия интерферометра Майкельсона. Свет от источника 1 (лампа накаливания) проходит через конденсор 2 и диафрагму <3, зеркалом 4 делится на два когерентных пучка, которые фокусируются объективами 5 и 5 на эталонное зеркало в и контролируемую поверхность 7 соответственно. После отражения от эталона и изделия пучок проходит через те же элементы схемы и фокусируется линзой 8 в плоскости диафрагмы 9, в которой с помощью окуляра /О наблюдают интерференционную картину взаимодействия эталонного и рабочего пучков света. [c.67]

Идея предложенных В. П. Линником микроинтерферометров заключается в сочетании интерферометра Майкельсона с измерительным микроскопом, что позволяет получать увеличенное в нужное число раз изображение интерференционной картины в поле зрения микроскопа и измерять координатным методом вырисовывающиеся таким образом неровности с помощью обычного винтового окулярного микрометра. При таких измерениях не нужно даже предварительно определять цену деления круговой шкалы барабана окулярного микрометра она получается сама собой при сравнении размеров неровностей профиля, выраженных в делениях шкалы, с шириной интерференционной полосы, выраженной в тех же делениях, поскольку, как указывалось выше, расстояние в одну полосу соответствует размеру неровности профиля поверхности, равному половине длины волны света, т, е. обычно Х/2 0,275 мкм. [c.90]

Осуществление принципа гетеродинирования частот излучения в трехзеркальном интерферометре может обеспечить чувствительность, значительно превосходящую чувствительность других интерферометров. В работе [18] описан интерферометр, в котором используется двухчастотный лазер с длиной активного резонатора 80 см и пассивного резонатора 10 см. Такое соотношение длин активного и пассивного резонаторов обеспечивает совпадение только двух их резонансных частот. Вблизи совпадения резонансов активного и пассивного резонаторов одна из частот генерации возмущается, а другая остается невозмущенной. Информация об изменении длины пассивного резонатора заключается при этом в разностной частоте генерируемых колебаний, скорость изменения которой при изменении длины пассивного резонатора может составлять величину 5 кГц/А. Оцениваемая чувствительность такого измерителя в случае использования синхронного детектирования составляет 10 А. Однако описанные трехзеркальные интерферометры достаточного применения для измерения длин и перемещений в настоящее время не нашли они еще не могут конкурировать с хорошо отработанными лазерными интерферометрами Майкельсона. Широкому их использо- [c.236]

Проведя соответствующие опыты (при разных длинах плеч интерферометра Майкельсона) для красной линии кадмия к -=()Г)39 А), Майкельсон нрншел к выводу, что интерференционная картина сохраняет видимость вплоть до раз1юстн хода Ad 30 см (рис. 4.7). Это означает, что в данном случае длина когерентности составляет немногим больше 30 см. Если провести подобные опыты с одночастотными газовыми лазерными источниками, четкая интер- [c.79]

Интерферометр Майкельсона сыграл важную роль в обосновании теории относительности. Он нашел широкое применение при решении фундаментальных физических и технических задач. Интерферометр Жамеиа послужил прообразом многих важных оптических устройств. [c.109]

Интерферометр Майкельсона. Интерферометр Майкельсона (рис. 5.19) состоит из двух плоских зеркал 3,, 3 , и прозрачной пластины Я1. На одну из поверхностей нласти[Пз1 нанесен отражающий слой с коэффициентом отражения R 0,5. Падающий на эту пластинку луч разбивается па два (лучн 1 и 2)с приблизительно равными интенсивностями. [c.112]

В 5.6 описаны опыты, в которых исследовалась зависимость видимости интерференционной картины от степени монохрома-гичности излучения, используемого для освещения интерферометра Майкельсона. Эти классические опыты позволили внести простейшие понятия теории когерентности и явились базой дальнейшего развития методов спектроскопии (Фурье-спектроскопия и др.). В последующем изложении мы подробно рассмотрим физический смысл понятий временной и пространственной когерентности, играющих большую роль при выборе оптимальных условий эксперимента по интерференции различных световых потоков. [c.185]

При некоторых исследованиях необходима еще большая раз-решаюп(ая сила (порядка Ю и более). В этих целях обычно применяют различные интерферометры. Выражение (6.86) можно использовать для оценки разрешающей силы интерферометра. В отличие от дифракционной решетки здесь обычно высокие порядки интерференции при относительно небольшом числе интерферирующих пучков. Так, например, для интерферометра Майкельсона (см. 5.5) число интерферирующих пучков N =- 2, а порядок интерференции т определяется числом длин волн, укладывающихся на разности хода между интерферирующими лучами, и может быть очень большим (порядка 10 ). [c.323]

Для экспериментального осуществления интерференции двух волн, фазы которых скоррелированы, используем установку (см. 5.6), представляющую собой интерферометр Майкельсона, одно из зеркал которого может передвигаться с помощью специального приспособления со скоростью v по отрезку длиной Д/l. Пусть интерферометр освещается светом фиксированной частоты fflj, перед фотоумножителем устанавливается круглая или щелевая диафрагма и электрический сигнал регистрируется с помощью осциллографа. В данном случае Aro/oi = 2 v/ , так как относительная скорость источника и приемника света при отражении его от зеркала, движущегося со скоростью v, будет 2и. [c.395]

В приборе, подобном интерферометру Майкельсона или эталону Фабри—Перо, мы имеем дело с интерференцией лучей, обладающих огромной разностью хода (около миллиона длин волн). Поэтому для наблюдения интерференции требуется очень большая монохроматичность света. Физическая причина, в силу которой немонохроматический свет не может давать интерференционных картин при большой разности хода, лежит в следующем. Как мы видели в 4, степень монохроматичности определяется длительностью правильного синусоидального колебания, имеющего место при излучении света. Другими словами, чем больше правильных синусоидальных колебаний с неизменной амплитудой и фазой свершится в атоме раньше, чем прекратится его излучение, тем более моно-хроматичен испускаемый им свет. Всякий обрыв правильного сину- [c.142]

В настоящей главе рассмотрено действие некоторых спектральных аппаратов (дифракционная решетка, эшелон Майкельсона), позволяющих определять с очень большой точностью длины волн или разницу в длинах волн двух близких спектральных линий. Аналогичную задачу можно решить и при помощи интерференционных спе.ктроскопов (пластинка Лю.ммера—Герке, интерферометр Майкельсона, интерферометр или эталон Фабри—Перо), описанных в гл. VII. [c.211]

Для характеристики степени монохроматичности спектральных линий, т. е. излучения практически изолированных атомов, надо исследовать распределение интенсивности излучения по частотам с помощью прибора высокой разрешающей способности, например интерферометра Майкельсона или Фабри—Перо. Результат такого исследования можно представить в виде диаграммы (рис. 28.16), где по оси абсцисс отложены длины волн, а по оси ординат — соответствующие интенсивности. Конечно, нижние части полученных кривых очень мало достоверны, и можно полагать, что в идеальных условиях кривые спадали бы к нулю асимптотически. В разных условиях опыта (различие в природе пара, различие в температуре и давлении его, в степени иониза-0,01 000 0,03 Щ ции и т. д.) форма спектральной линии, изображенная на рис. Рис. 28.16. Контур линии испуска- 28.16, может быть различной. В качестве характеристики ширины линии условно принимают расстояние в ангстремах между двумя точками А, В, где ордината достигает половины максимальной. Эту условную характеристику принято называть шириной спектральной линии. Как сказано, она в очень благоприятных случаях может составлять 0,001 А и менее, но обычно бывает значительно шире кроме того, и форма линии мом ет сильно отступать от приведенной на рисунке, будучи иногда заметно асимметричной. [c.572]

Контроль формы зеркальных сферических и асферических поверхностей. Такой контроль практически не отличается от описанного выше метода. Оптическая схема, приведенная на рис. 41, представляет собой осевую схему голографического асферометра на базе интерферометра Майкельсона. Плоская волна от источника света (на рисунке не показан) разделяется полупрозрачным зеркалом 2 на две. Прошедшая волна освещает контролируемое 102 [c.102]

Рис. 33. Ход лучей в интерферометре Майкельсона—Морли

Опыт Майкельсона не обнаружил присутствия эфирного ветра, дующего со скоростью, большей 5—7 км/с (такова была точность его методики). Выполнив ряд усовершенствований, Иллингворт в 1927 г. не обнаруживает эфирного ветра, дующего со скоростью 1 км/с. Не обнаруживают эфира французские исследователи Пикар и Стаэль, поднимая интерферометр Майкельсона в атмосферу на воздушном шаре. В опытах Эссена с интерференцией стоячих электромагнитных волн предполагаемая скорость ветра снижается до 0,24 км/с, но эфир по-прежнему не обнаруживает себя. Чемпни и его сотрудники показывают (1963), что нет эфирного ветра, дующего со скоростью, большей 5 м/с. В 1964 г. в экспериментах с лазерами Ч. Таунс получает, что возможная скорость эфирного ветра менее 1 м/с. За период с 1881 г. до нашего времени предел возможной скорости эфирного ветра был уменьшен почти в 5000 раз Только теперь можно с полным основанием утверждать то, что эфира нет. [c.129]

Маха-Зендера является модификацией интерферометра Майкельсона, а его теория аналогична теории последнего. На экране, расположенном в направлении F , при сведении лучей 1 и 2 в одну точку происходит интерференция. Интенсивность интерференционной картины определяется формулой / = 2/ (1 + os 5), где 5-разность фаз между интерферирующими лучами. Линии одинаковой интенсивности в интерференционной картине определяются условием 6 = = onst. Наиболее просто наблюдать и анализировать интерференционные полосы в виде концентрических окружностей, образуемых в результате того, что из точки S на пластину А падает не пучок параллельных лучей, а пучок расходящихся лучей. Однако для последующих рассуждений характер интерференционной картины несуществен, важно лишь, что она возникает. В направлении Fj также появляется интерференционная картина, распределение интенсивностей в которой дополняет распределение интенсивностей в направлении Fj таким образом, чтобы соблюдался закон сохранения энергии. [c.410]

В 10—30-х годах текущего столетия были опробованы методы микроскопического анализа изучение под микроскопом поперечного шлифа электролитически покрытой поверхности, измерение под микроскопом неровностей поверхности по репликам из желатина и т. д. Предпринимали попытки косвенной оценки неровностей поверхности по потерям энергии маятника при торможении его неровностями поверхности во время качания, по разности размеров деталей до и после доводки, по предельному углу регулярного отражения света, по теневой картине поверхности на экране с увеличенными изображениями поверхностных дефектов, по расходу воздуха через участок контакта сопла с испытуемой поверхностью, по четкости изображения растра на испытуемой поверхности или на экране после отражения от нее светового пучка, по электрической емкости контактирующей пары испытуемая поверхность — диэлектрик с нанесенным слоем серебра , по нагрузке на индентер при определенном его сближении с испытуемой поверхностью, по изображению мест плотного соприкосновения призмы с неровностями поверхности и т. д. Были опробованы методы исследования рельефа поверхности с помощью стереофотограмм и стереокомпаратора. На производстве в этот период доминировали органолептические методы контроля визуальное сравнение с образцом, сравнение с помощью луп, сравнение на ощупь ногтем, краем монеты и т. п. В 30-х годах был предложен и реализован в двойном микроскопе метод светового сечения (Линник, Шмальц), а также метод микроинтерференции и основанные на нем микроинтерферометры, сочетающие схемы микроскопа и интерферометра Майкельсона. В этот же период [c.58]

Ниже описывается макет автоматического эллипсометра на основе интерферометра Майкельсона, предложенный в [45]. Схема прибора представлена на рис. 125. Отраженный от исследуемой структуры луч лазера, падая на светоделительный кубик 5, [c.204]

Оптика (1977) -- [ c.78 , c.90 , c.112 , c.113 ]

Оптика (1976) -- [ c.134 , c.136 , c.211 , c.219 ]

Оптика (1986) -- [ c.213 , c.253 , c.396 ]

Волны (0) -- [ c.297 ]

Введение в физику лазеров (1978) -- [ c.272 ]

Задачи по оптике (1976) -- [ c.33 ]

Общий курс физики Оптика Т 4 (0) -- [ c.242 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...