Ход лучей в интерферометре Майкельсона

К расчету разностя хода лучей в интерферометре Майкельсона [c.152]

Неоднородность стеклянных пластин и призм обычно исследуют на интерферометре Майкельсона (принципиальная схема показана на рис. III. 18). Изучаемая деталь устанавливается в одну из ветвей по возможности ближе к зеркалу 8 или 3. Оба зеркала интерферометра имеют значительные перемещения, необходимые для установки деталей различных габаритных размеров и выравнивания хода лучей в ветвях. При контроле призм требуется дополнительно поворачивать зеркало в рабочей ветви таким образом, чтобы преломленный призмой пучок падал на зеркало по нормали. [c.159]

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]

Методы, изложенные в 1—3, слабо чувствительны к продольным смещениям диффузного объекта. Для измерения малых продольных смещений пригодна следующая схема (рис. 100). Это интерферометр Майкельсона, в котором два зеркала заменены плоскими диффузными поверхностями Mi и Мг. Объектив О создает в плоскости Я изображение поверхности М, смещение которой в направлении, перпендикулярном ее плоскости, и требуется определить. В плоскости Н наблюдают спекл-структуру, которая представляет собой результат интерференции двух спекл-структур, создаваемых диффузными поверхностями М и М2. Отъюстируем интерферометр таким образом, чтобы разность хода лучей, отражающихся от средних плоскостей шероховатых поверхностей М и Мг, была мала. Тогда суммарная спекл-структура в плоскости Я не будет модулирована интерференционными полосами и мы будем наблюдать обычную спекл-структуру. Переместим теперь поверхность М вдоль оптической оси на величину, настолько малую, чтобы вызванная смещением дефокусировка изображения в плоскости Я была пренебрежимо мала. Пусть, например, перемещение не достигает %/2. Из-за изменения разности хода распределение интенсивности в пятнах суммарной спекл-структуры в плоскости Я полностью изменится. Но когда перемещение достигнет величины %/2 и разность хода станет равной распределение интенсивности в пятнах восстановится и суммарная спекл-структура окажется идентичной исходной, которая была до смещения М. Суммарная спекл-структура в плоскости Я [c.104]

Полосы наложения применяются также для сравнения толщины эталона Фабри—Перо с концевой мерой большой длины Ь. В этом случае последовательно располагается эталон Фабри — Перо (зеркала Р и Р2) и интерферометр Майкельсона (зеркала М., Мь М3) (рис. 3.8.3). Эталон Фабри — Перо и интерферометр Майкельсона освещаются параллельным пучком лучей. Лучи, многократно отразившиеся от зеркал Р и Р2 эталона, попадают на делительное зеркало М, проходят ветви интерферометра Майкельсона и зеркалом М направляются в коллиматор О2. В этой системе могут наблюдаться интерференционные полосы наложения равной толщины. Если расстояние между плоскостью Р и зеркалом М2 в т раз больше длины / эталона Фабри—Перо, то разность хода между лучами, т раз отразившимися между зеркалами эталона Фабри— Перо и затем разделенными зеркалом М, будет мала и интерференционная картина может наблюдаться в белом свете. [c.215]

Микроинтерферометры по своей оптической схеме представляют сочетание интерферометра Майкельсона с микроскопом. В схеме микроинтерферометра МИИ-4 (рис. 3.32) от лампы 1 через конденсор 2 апертурную диафрагму 3, полевую диафрагму 4 и объектив 5 пучок лучей падает на пластину 8 с полупрозрачным слоем и разделяется на два пучка когерентных лучей примерно одинаковой интенсивности. Нить лампы 1 проецируется конденсором 2 в плоскость апертурной диафрагмы 3. Объектив 5 и пластина 8 проецируют изображение апертурной диафрагмы в плоскости зрачков входа одинаковых микрообъективов 6 и 10, а изображение полевой диафрагмы — в бесконечность. Даваемые объективами 6 VI 10 вторичные изображения полевой диафрагмы проецируются на испытываемую поверхность 7 и зеркало 11. Компенсационная пластина 9 уравнивает длины хода в стекле двух пучков лучей. Отразившись от испытуемой поверхности и зеркала, пучки [c.119]

Рис. 33. Ход лучей в интерферометре Майкельсона—Морли

Рис. 8.22, Ход лучей в интерферометре Майкельсона л — зеркальный образец б — шероховатый образец 1 — фотоалемент 2 — лазер 3 — зеркало для сравнения 4 —. делитель луча

Несмотря на то что в 1881 г. Майкельсону не удалось достоверно установить смещение интерференционных полос — оно было в два раза меньше точности установки,— Майкельсон все же отважился сделать принципиальный вывод Гипотеза эфира ошибочна . После переезда в США он совместно с Морли значительно усовершенствовал методику измерений. Интересны детали опытов. Интерферометр монтировался на массивной каменной плите, которая для обеспечения ее горизонтальности монтировалась на Ш1авающем в ртути деревянном поплавке. Это же позволяло избавиться от вибраций. Ход лучей в интерферометре показан на рис. 33. В pe3yjTbTaTe применения системы отража-128 [c.128]

В экспериментах [64, 75] был использован интерферометр Майкельсона — Тваймана — Грина с компенсацией (рис. 41). Голограмма, на которой зарегистрирован спектр холодного дугового ртутного разряда, приведен на рис. 42. На рис. 43 дан спектр, восстановленный при освещении голограммы лазерным светом на длине волны 0,63 мкм (см. рис. 24). При регистрации голограммы была использована очень широкая диффузно освещенная апертура. Интерферометрический клин создавал угол между пучками интерферометра, соответствующий 30 полос/мм от белого ртутного света. Оптическая разность хода лучей в интерферометре была близка к нулю. Использовались фотопластинки Kodak 649F с высоким разрешением. Юстировочные эксперименты были проведены на фотопленке Polaroid P/N. Выполненные вначале опыты с импульсной лампой показали, что непрерывный спектр также образует интерференционную голограмму, по которой он может быть воспроизведен. [c.178]

Опыт Майкельсона. Постулаты Эйнштейна. Из экспериментов, лежащих в основе СТО, рассмотрим один, получивший наибольшую известность как исторически первый и физически наглядный. Он был осуществлен американским физиком Майкель-соном в 1881 г. и должен был установить влияние движения Земли по орбите на скорость распространения света в системе отсчета, связанной с Землей. На рисунке 1.1 схематически изображен ход лучей в интерферометре, построенном Майкельсоном для осуществления опыта. Полупрозрачное зеркало А разделяет монохроматический пучок света от источника 5 на два пучка, распространяющиеся во взаимно перпендикулярных направлениях. После от- [c.246]

В большинстве существующих фурье-спектрометров используются двухлучевые интерферометры типа интерферометра Майкельсона. Как было показано в гл. III первого раздела, ртклик такого. интерферометра на короткий импульс можно Цредставить в виде /г(/) = 1/2 [6(О+6( —Д/с)], где Д — разность хода двух лучей в интерферометре. Очевидно, что для сложного сигнала на выходе интерферометра будет наблюдаться отклик [c.88]

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]

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]

М. о. проводился с помощью интерферометра Май-келъсона с равными плечами одно плечо направлялось по движению Земли, другое — перпендикулярно к нему. При повороте всего прибора на 90 разность хода лучей должна менять знак, вследствие чего должна смещаться интерференц. картина. Расчёт показывает, что такое смещение, выраженное в долях ширины интерференц. полосы, равно Д = (2Z/A)(oV ), где I — длина плеча интерферометра, Я — длина волны применявшегося света (жёлтая линия Na), с — скорость света в эфире, V — орбитальная скорость Земли. Т. к. величина vie для орбитального движения Земли порядка 10 , то ожидавшееся смещение очень мало и в первом М. о. составляло всего 0,04. Тем не менее уже на основе этого опыта Майкельсон пришёл к убеждению о неверности гипотезы неподвижного эфира. [c.28]

Интерфёренцня монохроматических волн, распространяющихся строго вдоль оси интерферометра Майкельсона. Разность хода лучей приобретается за счет разницы в длинах плечей / и /2 интерферометра Майкельсона [c.150]

Заменим зеркала 4 и 5 з интерферометре Майкельсона плоскими дифракционными решетками (рис. 56). Каждая ре--щетка сохраняет отраженный фронт волны плоским, но ПО ВО-рачивает его на угол, зависящий от длины волны. Разность хода между двумя лучами, таким образом, для различных длин-волн меняется при движении вдоль решетки по линейному закону. В то же время пространственная частота распределения освещенности в интерференционной картине зависит от длины-волны не только непосредственно через соотношение (38), но и вследствие того, что угол е сам является функцией к. Сопоставление рис. 54 и 56 показывает, что приборы эти по принципам действия вполне эквивалентны. Различие заключается в том,, что в спектрометре, показанном на рис. 56, пространственный фильтр выделяет составляющие спектра с очень большими Тх т. е. пространственные частоты х 0. [c.63]

Интерферометр Тваймана — Грина и другие аналогичные приборы. Если интерферометр Майкельсона освещается точечным источником 5 квазимонохроматического света, находящимся в фокусе хорошо скорректированной линзы а выходящий из интерферометра свет собирается второй такой же хорошей линзой то такой прибор становится эквивалентным интерферометру Физо, но в отличие от последнего здесь пути световых пучков полностью разделены (рис. 7.40). Пусть Wl— плоский волновой фронт пучка, отраженного от Мг, Ш г— соответствующий плоский волновой фронт пучка, отраженного от Мц, и — виртуальный плоский волповой фронт, распространяющийся от Ма, который должен был бы выйти из делителя пучка совпадающим и синфазным с 1 1. Оптическая разность хода между выходящими после делителя лучами, имеющими виртуальное пересечение в точке Р на равна [c.280]

ФУРЬЕ СПЕКТРОСКОПЙЯ, Фурье спектрометрия, метод оптической спектроскопии, в к-ром получение спектров происходит в два приёма сначала регистрируется т. н. интерферо-грамма исследуемого излучения, а затем путём её фурье-преобразования вычисляется спектр. В Ф. с. интерфе-рограммы получают с помощью интерферометра Майкельсона, к-рый настраивается на получение в плоскости выходной диафрагмы интерференционных колец равного наклона (см. Полосы равного наклона). При поступат. перемещении одного из зеркал интерферометра изменяется разность хода А лучей в плечах интерферометра. В процессе изменения А исследуемое излучение модулируется, причём частота модуляции / зависит от скорости V изменения А и длины волны излучения А, (волн, числа v= -1/A). При А=/сЯ (А =0,1, 2,. . . ) имеют место максимумы интенсивности излучения, при А=АЯ/2 — её минимумы. Если onst, то f=vjX— =vv, т. е. каждая длина волны иссле- [c.835]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...