Майкельсона видимость

Исследование экспериментальной кривой видимости для желтого дублета натрия, подобной расчетной кривой (рис. 5.45,6), показало, что между двумя максимумами этой кривой возникает 490 интерференционных полос, а каждая из компонент дублета имеет сложную структуру. В опытах Майкельсона также было обнаружено расщепление на две компоненты красной линии водорода (Нц). Более поздние измерения подтвердили их положение [c.231]

Возможность наблюдения чередующегося распределения светлых и темных полос в интерференционном поле существенно зависит от освещенности этого фона. Поэтому для оценки видимости, или контрастности, интерференционной картины в некоторой точке интерференционного поля Майкельсон ввел параметр видимости V, определяемый следующим образом [c.68]

Разобранные примеры наглядно показывают, насколько чувствителен общий вид функции 7 (т) к особенностям спектральной плотности. Это делает ясным возможность использования кривой видимости для анализа спектрального состава излучения. Впервые такой способ был применен Майкельсоном, и ему удалось установить, что почти все спектральные линии в излучении разреженных газов состоят из нескольких, тесно расположенных компонент, которые не разрешались обычными спектральными приборами. [c.103]

Последнее заключение непосредственно вытекает и из расчетов степени пространственной когерентности, выполненных в 22. Видимость интерференционных полос в опыте Юнга, модификацией которого является метод Майкельсона, равна степени когерентности колебаний в плоскости щелей, расположенных на расстоянии О. Согласно соотношению (22.24), степень когерентности обращается в нуль, если 0 = Х/О (принято во внимание изменение обозначений), что совпадает с предыдущим выводом. [c.195]

Таким образом, идея состояла в том, что если флуктуации интенсивности на двух близких антеннах коррелировали, то уменьшение корреляции (отсюда корреляционный интерферометр) с увеличением базы позволяло бы определять угловой размер источника (это был бы аналог метода Майкельсона, использующий интенсивности для измерения диаметров оптически видимых звезд). Тогда трудность, связанная с взаимной нестабильностью далеко разнесенных гетеродинов, была бы преодолена. (В то время не были разработаны атомные часы, которые сейчас используются в интерферометрии с длинными базами.) [c.160]

В исследованиях спектральных линий Майкельсон пользовался введенной им количественной оценкой видимости v интерференционных полос [c.37]

Измеряя интенсивности полос в максимумах и минимумах /шах И / in При увеличении d, Майкельсон строил кривые видимости и, сравнив их с теоретически рассчитанными для частных слу- [c.37]

Дробную часть порядка интерференции в каждом отдельном случае можно найти экспериментально — либо по диаметрам колец при интерференции равного наклона, либо по смещениям полос при интерференции равной толщины. Сложнее определить целый порядок. Его можно получить, сосчитав число интерференционных полос при изменении разности хода в интерферометре путем передвижения одного из его зеркал. Передвигать зеркало при изменении разности хода следует так, чтобы оно оставалось строго параллельным своему первоначальному положению — в противном случае может нарушиться юстировка прибора. А это приведет к появлению дополнительной разности хода и, следовательно, к ухудшению видимости интерференционной картины. Избежать нарушения параллельности можно, если весьма точно изготовить механические детали прибора. Однако трудности получения направляющих с высокой степенью прямолинейности для больших раздвижений интерферометра заставляют, даже при наличии фотоэлектронных счетчиков интерференционных полос, отказаться от этого метода при большом числе полос. Метод непосредственного определения числа полос применим лишь для малых разностей хода. Вот почему Майкельсон, пользуясь этим методом при сравнениях с длиной волны красной линии кадмия, мог использовать только длину самого маленького — 0,39 мм — из специально изготовленных им эталонов. К большим же разностям хода Майкельсон переходил, сравнивая длину этого эталона с эталоном удвоенной длины и используя при этом явление интерференции в белом свете. Постепенно удваивая длину эталона, экспериментатор доходил до 10-сантиметрового эталона, длину которого уже сравнивал с длиной прототипа метра. [c.50]

Следуя Майкельсону, мы определим видимость полос, как [c.130]

Для измерения угл. размеров звёзд и угл. расстояний между двойными звёздами применяется звёздный интерферометр Майкельсона (рис. 3, а). Свет от звезды, отразившись от плоских зеркал М- , Ма, М , М4, образует в фокальной плоскости телескопа интерференц. картину. Угл. расстояние между соседними максимумами —Х10, где В — расстояние между зеркалами Мх и М2 (рис. 3, а). При наличии двух близких звёзд, находящихся на угл. расстоянии ф, в телескопе образуются две интерференц. картины, также смещённые на угол <р, ухудшая видимость полос. Изменением В добиваются наихудшей видимости картины, что будет при условии [c.226]

Известно, что Майкельсон и Пиз в 1921 г. успешно измерили видимый диаметр звезды Бетельгейзе и некоторых других наиболее ярких красных звезд. Балка длиной 6 м, установленная перед 2,5 метровым телескопом обсерватории Маунт-Вильсон, естественно, подвергалась изгибам, и если вспомнить, что было необходимо выравнивать оптические пути с точностью порядка 1 мкм, то становятся очевидными невероятные трудности, стоявшие на пути этих исследований. В 1930 г. Пиз сконструировал второй интерферометр с балкой длиной 16 м, но с его помощью было получено мало результатов, поскольку здесь встретились еще большие трудности при настройке интерферометра. В 1960 г. Хенбери-Брауи и Твисс предложили новый тип интерферометра — интерферометр интенсивностей , с помощью которого измеряют корреляцию двух сигналов, получаемых от двух фотоумножителей, на которые падает свет от звезды. Эта корреляция пропорциональна квадрату модуля степени пространственной когерентности света, падающего на оба фотоумножителя. Как и в методе Майкельсона, видимый диаметр звезды вычисляется по степени пространственной когерентности принятого света. В этом случае можно получить очень высокое разрешение, раздвинув фотоумножители на достаточно большое расстояние, чего не могли сделать Майкельсон и Пиз. Однако степень пространственной когерентности связана с фурье-образом распределения энергии по источнику (звезде). Следовательно, корреляция сигналов на выходе фотоумножителей пропорциональна квадрату функции распределения интенсивности в изображении звезды и метод пригоден только для ярких звезд. [c.122]

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]

На практике обычно пользуются отражательными эшелонами, предложенными в 1933 г. Вильямсом (рнс. 6.33) и называемыми обыч1ю эшелонами Майкельсона — Вильямса. Эшелон Майкельсона — Вильямса состоит из ряда пластин из плавленого кварца. Специальная обработка пластин позволяет добиться оптического контакта. В результате все устройство как бы вырезано из одного куска плавленого кварца. Спектральные характеристики, в том числе и разрешающая способность эшелона Майкельсона — Вильямса, выше разрешающей способности эи1елоиа Майкельсона. Отражательный эшелон ввиду большой трудности его изготовления почти не применяется в видимой области спектра. Он обычно используется в миллиметровой, микроволновой и инфракрасных областях спектра. В этих областях не требуется столь высокой точности изготовления пластин. В принципе эшелон Майкельсона — В1 пзямса можно было бы использовать также в ультрафиолетовой области. Однако это связано с очень высокой, практически неосуществимой точностью изготовления. В ультрафиолетовой и длинноволновой рентгеновской областях применяются вогнутые дифракционные решетки. Связано это еще и с тем, что вогнутые решетки, как известно, одновременно выполняют роль [c.153]

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]

Экспериментальная кривая видимости для красной линии d, но.иученная Майкельсоном [c.231]

Экспериментальная кривая видимости, полученная Майкельсоном для красной линии кадмия (л == 6439А), изображена на рис. 5.46. Как мы видим, наблюдается отличное согласие этой кривой с расчетной для одиночной линии, позволяющее определить ее ширину. Высокая монохроматичность красной линии кадмия была подтверждена последующими измерениями, и линия /. = 6439А долгое время использовалась в качестве основного стандарта в метрологических работах. [c.231]

В эксперименте интерферометр освещался светом неон-гелиевого лазера, излучающего одну частоту. Это позволило удалить подвижное зеркало М2 на несколько метров и продемонстрировать возможность наблюдения интерференции при столь большой разности хода, так как длина когерентности для лазерного излучения значительно больше Lkq,- 3 30 см, характерной для обычных источников света. Но очевидно, что если зеркало М2 будет передвигаться на расстояние, меньшее 1-ког ( о близко к нулю — световые пути внутри интерферометра примерно равны, Д/ изменяется в пределах нескольких сантиметров), то анало гичная интерференционная картина будет наблюдаться при освещении интерферометра светом обычного (нелазерного) источника, например спектральной линией, излучаемой газоразрядной плазмой, с шириной й/.дои В этом убеждают нас, в частности, классические опыты Майкельсона, который измерял видимость V интерференционных колец при постепенном увеличении разности хода, создаваемой перемещением зеркала М2. Но если при остановках зеркала М наблюдалась стационарная интерференционная картина, то при его движении в указанных пределах неизбежно должен возникать плавный переход от одной стационарной картины к другой, т.е. ее изменение во времени, и появится бегущая интерференционная картина. [c.396]

Рис. 10.38. Результаты наблюдений выражены графически [на рисунке]. На верхнем графике дана кривая для наблюдений. выполненных днем, а на нижнем графике —для ночных наблюдений. Пунктирные кривые соответствуют одной восьмой части теоретического смещения. По-видимому, правильно сделать на основании рисунка вывод, что если есть какое-то смещение, обусловленное относительным движением Земли н светоносного эфира, то оно не может быть намного больше, чем 0,01 расстояния между полосами (из статьи ]Майкельсона и Морли). По вертикальной оси откладывается смещение полос. Горизонтальная ось относится к ориентации интерферометра относительно линии восток — запад.

Пользуясь интерферометром Майкельсона, Перар, наблюдая кривые видимости, обнаружил зависимость эффективной длины волны не только от расположения отдельных составляющих в линии, но и от того, при какой разности хода получается интерференционная картина. По диаметрам колец равного наклона при каждой разности хода была вычислена дробная часть порядка интер- [c.41]

Существуют и другие схемы для получения спектров отражения и пропускания. Например, схема Фурье-спектрометра не содержит монохроматора, поэтому весь свет от источника падает на образец, а затем попадэг ет в сканирующий интерферометр, одно из зеркал которого перемещается вдоль нормали к своей поверхности. Как правило, применяется интерферометр Майкельсона. Фотоприемник регистрирует сложную интерферограмму 1 Ь), которая является суперпозицией интер-ферограмм /(Л, ) для каждой из длин волн, содержащихся в пучке. Спектры отражения Я 1 ) или пропускания Т ( ) восстанавливаются с помощью обратного преобразования Фурье (здесь 1У = 1/А). Приборы с Фурье-преобразованием применяются в диапазонах спектра от видимого до субмиллиметрового (Л 300 мкм). [c.25]

Метод кривых видимости. В общем виде задача о форме интерферограммы и ее огибающей для узкополосного спектра была решена еще Майкельсоном в 1891 г. [26]. Майкельсон визуально измерял зависимость контраста интерференционной полосы, названного им видимостью (visibility), от разности хода между пучками. Эти измерения позволили ему установить структуру ряда линий. В частности он определил, что линия d Я = 643 8 нм не имеет сверхтонкой структуры, а контур ее приближенно описывается гауссовой кривой с шириной 0,0013 нм. [c.92]

Перейдем теперь к шумам приемников света. Они различаются очень сильно в зависимости от того, (регистрируется видимая или ИК-область спектра. В фотоприемниках, предназначенных для регист рации видимого излучения, дисперсия случайных флюктуаций электрического сигнала на выходе растет линейнО с ростом светового потока. Это увеличение сводит на нет выигрыш Фелжета. Сделать отсюда вывод о том, что фурье-спектрометр не имеет преимуществ по сравнению с классическим монохроматором в видимой области спектра, было бы неверно, так как мы видели, что световой поток в интерферометре Майкельсона на два порядка больше, чем в монохроматоре. Следовательно, даже в этом неблагоприятном варианте отношение сигнал/шум для фурье-спектрометра будет на порядок величины-больше, чем для монохроматора. [c.108]

ОО всех опытах по измерению скоро- сти света, основанных на прерывании (модуляции) света, измеряется именно групповая скорость. Это относится и к астрономическим методам Ремера и Брэдли, хотя здесь свет распространяется в вакууме, где нет дисперсии и групповая скорость совпадает с фазовой. В опытах Майкельсона с водой и сероуглеродом измерялась групповая скорость, но для воды в видимой области значение Av A k настолько мало, что практически u=v, поэтому и получается с/и с/ь=п. В сероуглероде ХАь/АХ дает заметный вклад и и<1)=с/п, что и обнаружил Майкельсон. Тщательное измерение зависимости п(Х) для сероуглерода показывает, что найденная Майкельсоном величина действительно сооответствует групповой скорости, выражаемой формулой Рэлея. [c.132]

Вслед за первичным стандартом применяются вторичные стандарты, установленные с помощью интерфе-рометрических измерений (используется главным образом интерферометр Майкельсона). Ошибка составляет 10 нм. Вторичные и соответствующие им третичные длины волн собраны в спектральных атласах, так что в видимой области и в прилегающих к ней спектральных областях имеется большое число линий, которые могут использоваться для калибровки спектральных приборов по длинам волн. Новые успехи в этом направлении достигнуты с помощью лазерной спектроскопии высокого разрешения, особенно в инфракрасной области. [c.43]

Эта величина находится в однозначной взаимосвязи с понятием видимости по Майкельсону при интерферен- [c.169]

Свойства С. Распространение света связано с переносом энергии и количества движения. Поглощаясь в веществе, свет производит нагревание, химич. реакции и прочие изменения и оказывает давление на вещество. Только по этим действиям, обусловленным энергией и количеством движения С., можно вообще судить о его реальности и свойствах. По своей природе С. есть явление динамическое покоящегося С. не существует, и скорость есть его основное свойство. Никаких теоретич. оснований для расчета скорости С. не существует эта величина находится эмпирически. Скорость С. определена с большою точностью земными и астрономич, методами Наиболее достоверная цифра, полученная для скорости С. в пространстве, лишенном вещества, по измерениям Май-кельсона составляет 2d9 796 1 UMj n. Эта величина получена в условиях опыта на земной поверхности и для видимого С. Нет однако оснований сомневаться, что для межзвездных пространств и других видов С. скорость имеет то же значение. Наблюдения над переменными звездами, удаленными от земли на колоссальные расстояния, показывают, что по крайней мере для видимого С. скорость в пустом пространстве с громадной степенью точности не зависит от цветности. Менее точные измерения с радиоволнами и лучами Рентгена показывают, что их скорость (в пределах ошибок опыта) совпадает с цифрой Майкельсона. В веществе скорость С. зависит от цветности, как обнаруживают явления дисперсии (см. Дисперсия света). Теоретически показатель преломления [c.145]

По-видимому, первые исследования, относящиеся к вопросу о частичной когерентности, были выполнены Верде [1], который изучал размеры области когеренчности для света от протяженного первичного источника. Позже в исследованиях Майкельсона была установлена связь между видностью интерференционных полос и распределением яркости по поверхности протяженного первичного источника 12] (см. п. 7..3.6), а также между видностью и распределением энергии в спектральной линии 1.3] (см. п. 7.5.8). Фактически результаты Майкельсона были интерпретированы на языке корреляций лишь значительно позднее, однако его исследования внесли существенный вклад в формулировку современных теорий частичной когерентности (см. 14]). Первую количественную меру корреляции световых колебаний ввел Jtaya [5] ири исследованиях по термодинамике световых иучков. Дальнейший вклад в теорию был внесен Бере-КО.М ) [6], который использовал понятие корреляции при исследовании образования изображения в микроскопе. [c.452]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...