Интерференционные полосы Фабри Перо

Полосы Фабри — Перо в I-миллиметровой стеклянной пластине. Покажите, что для того, чтобы с помощью стеклянной пластины толщиной в 1 мм получить интерференционные полосы Фабри — Перо, ширина линии (т. е. полоса частот) должна быть меньше, чем 3 см . При этом условии полосы не будут размываться. [c.243]

Интерференцией от двух внешних поверхностей обоих стекол можно пренебречь. Интерференционные полосы от этих поверхностей будут размыты для любого источника, за исключением, конечно, очень монохроматичного источника. Об этом мы говорили в опыте 5.10 Полосы Фабри — Перо в оконном стекле .) [c.243]

Полосы пропускания интерферометра Фабри-Перо малой толщины, используемого в качестве интерференционного фильтра [c.253]

Считая, что разрешение двух близких интерференционных колец наступает при 6т == к/п, где г. — ширина интерференционной полосы (см. рис. 5.55), получим в удовлетворительном приближении для разрешающей силы интерферометра Фабри—Перо [см. (5.68)] [c.323]

Путем наблюдения за интерференционными полосами проверяли когерентность света от разных колец и от различных частей одного кольца. Таким способом было установлено, что когерентные свойства света в кольцах аналогичны когерентным свойствам лазерного излучения в центральном пятне. Поэтому было высказано предположение, что кольца возникают из-за рассеяния лазерного света на оптических неоднородностях в самом кристалле. Следовательно, кольцевая картина аналогична той, которая возникает при анализе лазерного света с помощью внешнего эталона Фабри Перо. [c.43]

В качестве эталона длин волн пользуются и полосами Эд-сона — Батлера [72]. Если пучок белого света проходит через интерферометр Фабри — Перо с расстоянием между зеркалами L, то, после того как свет проходит через спектроскоп, разрешается набор широких интерференционных полос, отделенных друг от друга спектральным интервалом (1/2L). Шкала, образованная такими полосами, калибруется по какой-нибудь стандартной линии. [c.354]

Можно вычислить распределение интенсивности в интерференционной картине и резкость полос, которая выше, чем в эталоне Фабри — Перо. [c.179]

Внутри пластины лучи света идут иод углом, близким к углу полного внутреннего отражения, но несколько меньшим его. После каждого отражения от наружной новерхности пластины большая часть света отразится обратно внутрь пластины, а небольшая доля выйдет наружу по обе ее стороны. Вышедшие из пластины лучи будут когерентными и образуют интерференционную картину, локализованную на бесконечности. Так же как и в интерферометре Фабри — Перо, здесь будут полосы равного наклона. [c.206]

Значительное расширение возможных применений интерферометра Фабри—Перо связано с использованием вместо металлических зеркал многослойных диэлектрических покрытий, которые обеспечивают высокий коэффициент отражения (и, следовательно, большую резкость полос) и в то же время не поглощают свет. Распределение интенсивности в интерференционной картине и в этом случае описывается формулой (5.77), но пропускание в максимумах может быть значительно больше, чем у интерферометра с металлическими зеркалами. Уменьшение интенсивности по сравнению с идеализированным случаем, выражаемым формулой (5.71), обусловлено здесь в основном рассеянием света на практически неизбежных неоднородностях покрытий. [c.260]

Фабри — Перо дифракция несущественна и предположения -элементарной теории вполне Полосы пропускания интерференционного оправданны.) Впоследствии по фильтра ряду причин в газовых лазерах стали использовать открытые резонаторы со сферическими зеркалами, дифракционные потери в которых могут быть значительно меньше (см. 6.4). [c.265]

Применение полос наложения для сравнения длин. Интерференционные методы измерений позволяют сравнивать две длины, например, два эталона Фабри — Перо, которые находятся в приблизительно кратком отношении, В этом случае длина меньшего эталона должна быть предварительно изме- [c.213]

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]

Интерферометр Фабри—Перо (ИФП) как спектральная система. В гл. 3 были уже рассмотрены количественные характеристики многолучевого двухзеркального интерферометра. В конце сороковых годов нашего столетия такой интерферометр был использован в качестве монохроматора для тонкого спектроскопического эксперимента. Полосы равного наклона, получаемые в фокальной плоскости объектива, расположенного после ИФП, совмещались с металлической маской (диафрагмой). Маска имела узкие кольцевые прорезы, положения которых точно совпадали с положениями интерференционных максимумов различных порядков. Также можно было бы иметь в маске только одно круглое отверстие, совпадающее с центральным максимумом. Если ширина кольцевой или диаметр круглой диафрагмы таковы, что будут выделять определенную долю интерференционного максимума, то на выходе такого устройства получим излучение, имеющее весьма узкий спектральный интервал в соответствии с характеристиками по [c.457]

Клиновой интерферометр Фабри—Перо. Интерферометр Фабри— Перо можно использовать для получения многолучевых полос равной толщины. В этом случае между пластинами следует создать воздушный клин, направив на него параллельный пучок, и наблюдать интерференционную картину на поверхности клина или вблизи нее. Рассмотрим некоторые оптические характеристики клинового интерферометра. Пусть световой пучок падает перпендикулярно ко второй поверхности клина (рис. [c.127]

Интерферометр работает в оптимальном режиме при коэффициентах отражения для крайних зеркал 1 = 7 3 = 0,8 и среднего зеркала Рч = 0,998. Для создания такого высокого коэффициента отражения в качестве средней пластины Р используется эталон Фабри—Перо с малым промежутком (см. 18). Объект исследования — газоразрядная аргоновая плазма, которая возникает в разрядной трубке Г, наполненной аргоном под малым давлением. Перед зажиганием разряда интерферометр должен быть настроен на равномерно освещенное поле. Для этого зеркала Р , Р и Р устанавливаются строго параллельно. После зажигания разряда в поле зрения интерферометра возникают интерференционные кольца. Интерферограмма такой плазмы представляет собой концентрические интерференционные кольца, соответствующие областям одинаковой разности фаз и, следовательно, одинаковой плотности частиц плазмы (рис. 23.2). Разность хода между лучами, образующими соседние интерференционные кольца, равна %. Эта разность хода набегает в результате того, что показатель преломления плазмы меняется от точки к точке вдоль радиуса трубки по определенному закону. Его можно экспериментально установить, если измерить расстояние между максимумами интерференционных полос и определить цену одной полосы. Изменение показателя преломления Ап соответствует изменению разности хода на одну длину волны X. [c.182]

Важным элементом многих лидаров для зондирования окружающей среды является диэлектрический интерференционный фильтр, изготавливаемый методом напыления. Эти фильтры, состоящие из перемежающихся слоев с высоким и низким показателями преломления, пригодны для использования в большей части спектра от УФ- до средней ИК-области. Их спектральные кривые пропускания аналогичны кривым интерферометра Фабри — Перо невысокого порядка и являются селективными по своей природе, причем ширина полосы пропускания может быть близкой к 1 нм. Почти во всех случаях интерференционные фильтры используются для нормального (к поверхности фильтра) падения коллимированного излучения. Если фильтр повернуть на 45°, то длина волны центра полосы пропускания уменьшится на 2—3%. Эти фильтры чувствительны также к температуре. Коэффициент пропускания интерференционного фильтра в крыльях полосы близок к 10-3 коэффициента пропускания в центре полосы, что дает коэффициент подавления паразитной радиации порядка 10- . Во многих случаях для улучшения коэффициента подавления и сужения спектральной полосы пропускания используются пакеты из двух или более таких фильтров. Однако это всегда достигается за счет снижения коэффициента пропускания в полосе и увеличения чувствительности к перекосам фильтров по отношению к оптической оси. [c.250]

Следует заметить, что для самых точных исследований контуров эталон Фабри и Перо действительно является одним из наиболее удачных и удобных приборов, непосредственно разрешающих сверхтонкую структуру линии. На основе теоретических соображений можно внести поправки на инструментальное расширение контура и получить истинный контур линии. Как уже упоминалось, для работы с эталоном Фабри и Перо необходимо выделить достаточно узкую спектральную область. Поэтому его обычно применяют в соединении с призменным спектрографом или монохроматором, располагая при этом эталон между коллиматором и призменной системой. Щель спектрографа вырезает из всей картины колец вертикальную полосу. Правильную установку эталона по отношению к оптической оси спектрографа определяют по положению щели относительно центра картины, как это показано на рис. 21. Регистрировать интерференционную картину от эталона Фабри и 38 [c.38]

В заключение остановимся на принципе действия интерференционных фильтров, получишпих за последние годы широкое распространение. Интерференционный фильтр — это устройство, позволяющее пропустить значительную часть светового потока в определенной узкой области длин волн. Ширина полосы пропускания Л/, обычно составляет несколько десятков ангстрем. Принцип действия подобного фильтра понятен, если представить себе интерферометр Фабри —Перо с очень ма- сьсм расстоянием I между пластинами. [c.253]

Необходимо заботиться о том, чтобы ошибок не вызывали интерференционные эффекты, которые часто возникают в результате многократного отражения между почти параллельными поверхностями или внутри оптических пластин. Возможность ошибки возрастает при измерениях вне видимого спектрального диапазона, ибо здесь глаз не в состоянии помочь выявить экспериментальные аномалии. Типичный пример экспериментальной ситуации, при которой возможны ошибки, — измерения мош,ности в инфракрасном диапазоне Для измерения средней мощности пользуются радиационными термостолбиками, которые мало чувствительны к длине волны (см. гл. 4). Такие термостолбики обычно содержат много термоспаев, и при их градуировке должна измеряться средняя мош,ность плоской волны. Результаты можно однозначно интерпретировать только тогда, когда измеряемый пучок однороден. Допустим, что нам нужно измерить мощность непрерывно работающего инфракрасного лазера, величина которой превышает предельную мощность, допустимую для термостолбика. Мы должны применить ослабитель, чтобы уменьшить интенсивность пучка до подходящей величины. Ослабитель можно поместить либо прямо перед термостолбиком, либо около лазера. Обычно термостолбик ставят на расстоянии 3—15 м от лазера, с тем чтобы пятно пучка равномерно освещало его апертуру. Если же ослабитель высокого качества находится около лазера, то он может образовать интерферометр Фабри — Перо и создать в пучке интерференционные полосы. Тогда термостолбик будет освещаться волновым фронтом с периодической структурой и в результате при измерениях могут возникнуть серьезные ошибки (8 1). Во избежание этого ослабитель обычно помещают около термостолбика. [c.32]

В фокальной плоЬкости линзы образуются интерференционные полосы, параллельные поверхности пластины. Обычно толщина d пластины бывает от 3 до 10 мм, а угол 0 близок к л/4. В результате порядок т интерференции оказывается очень высоким — десятки тысяч. Теория интерференции с пластинкой Люммера—Герке совершенно аналогична теории интерферометра Фабри — Перо. [c.179]

В интерферометре Фабри—Перо дифракционные явления па входном отверстии прибора менее существенны, чем в предыду пщх случаях. Связано это с тем, что размеры входного отверстия здесь очень велики. Ширина главного дифракционного максимума в интерферометре Фабри—Перо составляет всего сотые доли расстояния между двумя соседними максимумами интерференции. Поэтому в интерфероАгетре Фабри—Перо наблюдаются те участки интерференционной картины, которые задаются направлением падения света. Для получения полной спстемы полос не-обходпдго, чтобы на интерферометр падало сразу множество плоских волн всех возможных направлений. [c.217]

Пусть интерферометр Фабри—Перо сочленен со спектрографом. Если источник имеет непрерывное распределение энергии, то при достаточно узкой щели на выходе спектрографа наблюдается снектр, состоящий из ярких узких интерференционных полос. Такое распределение интенсивности получило название канализированного спектра. Его образование становится ясным, если принять во внимание, что сплошной спектр состоит из непрерывного континуума бесконечно узких монохроматических линий. Каждая из этих линий будет давать обычную интерференционную картину. Вдоль любой спектральной линии располагаются по обычнолху закону максимумы и минимумы. [c.219]

Особое место при градуировке спектрографа занимает интерференционно-расчетный метод. Он заключается в следующем перед входной щелью спектрального прибора помещается интерферометр типа эталона Фабри—Перо, освещенный параллельным пучком лучей от источника непрерывного спектра. В этом случае спектр в фокальной плоскости будет пересечен вертикальными интерференционными полосами равного хроматического порядка. Для интерференционных максимумов, как ясно из рассмотрения ПРХП (см.сс. 129—132), при условии, что промежуточный слой — воздух, справедливо равенство 2ta = k, где t — толщина слоя а — волновое число k — порядок интерференции. Это равенство может быть записано несколько иначе при условии, что k = ko- -k, [c.481]

Если источник излучает в узком спектральном диапазоне, то каждая линия спектра определяет свою картину полос. Обрабатывая на микроденситометре фотографию полученной интерференционной картины, можно с соответствующим разрешением получить спектр источника. Этот метод широко применяется для изучения сверхтонкой структуры атомов, откуда в свою очередь можно получить информацию о структуре атомного ядра. Современные интерферометры Фабри — Перо используются при изучении комбинационного. [c.565]

Интерферометр Фабри — Перо. Многолучевые интерференционные полосы, создаваемые плоскопараллельной пластипкой при почти нормально.м освещении, используются в интерферометре Фабри Перо 1491. Основными частями его служат две стеклянные или кварцевые пластины Рг и Рг (рис. 7.59) с плоскими поверхностями. Внутренние поверхности пластин, покрытые частично прозрачными пленками с высокой отражательной способностью, параллельны, и воздух, заключенный между этими поверхностями, образует плоскопараллельную пластинку. Сами пластины делают слегка клиновидными, чтобы устранить вредное влияние свега, отраженного внешними непокрытыми поверхностями. В первых образцах прибора одна пластина была неподвижна, а другая устанавливалась на салазках, что позволяло перемещать ее с помощью винта относительно первой. Однако вследствие ненадежности механической конструкции такие системы вышли из употребления. В настоящее время нла- [c.302]

Многолучевыми полосами Физо пользуются в оптических цехах для испытания высококачественных оптических поверхностей, например у пластин, применяемых в интерферометре Фабри — Перо они широко использовались также То.яанским и его сотрудниками лри изучении топографии почти плоских кристаллических и металлических поверхностей [87]. Испытуемая и оптически плоская эталонная поверхности, покрытые отражающими слоями серебра, плотно прижимаются друг к другу. Создаваемые воздушной прослойкой интерференционные полосы рассматриваются в микроскоп с большой угловой апертурой, позволяющей использовать все полезные пучки. Если X = Х /п — длина ВОЛЛЫ в воздухе, то полосы соответствуют контурам исследуемой поверхности, определяемым плоскостями, параллельными эталонной поверхности и разделенными интервалами Х/2. При достаточно большом клине между пластинами в иоле зрения появляется большое число полос (см., например, рис. 7.76), и можно измерить неровности исследуемой поверх1Юсти, определяя отклонение полос от прямых линий там, где неровности поверхности достигают Ак, полосы смещаются в сторону на Ат порядков так как [c.327]

Полосы суперпозиции можно использовать, как предложили Фабри и Бю-иссон [93], для определения разности оптических толщин двух эталонов Фабри — Перо, отношение оптических толщин которых очень близко к целому числу а. Для этой цели один эталон укрепляют неподвижно, а другой наклоняют по отношению к первому до тех пор, пока центральная белая полога его интерференционной картины не пройдет через точку О, т. е. фокус линзы для света, прошедшего нормально через неподвижный эталон (см. рис. 7.80). При фиксированном первом эталоне 61= 6 О и б, а, где а — угол между эталонами. Для малого а по закону преломления имеем 02 па п, где п — показатель преломления воздуха, окружагои1,его эталоны соз О, 1 — 02 /2 1 — и из (147), принимая Ь = 1, получим с точностью до второй степени а [c.336]

При использовании волоконного ин-те1)ферометра Фабри — Перо для ВОД температуры знак изменения удается определить применением двухчастотного лазера с разносом частот между двумя продольными модами в несколько сотен мегагерц. Изменению длины оптического пути в интерферометре на Х/2 соответствует смещение одной интерференционной полосы на детекторе и формирование одного импульса на его выходе. При этом в составе выходного сигнала в результате интерференции в резо- [c.214]

Рис. 3. Лазерный измеритель определяет деформации, регистрируя движение грунта, в этом измерителе деформаций, в основе которого лежит интерферометр Фабри — Перо, лазер (слева) посылает луч через делитель, установленный под острым углом к лучу (в центре слева). Делитель пропускает луч на полупрозрачное зеркало (в центре). Часть света отражается этим зеркалом и попадает в детектор. Оставшаяся часть луча попадает в оптическую полость через зеркало (справа) и отражается обратно третьим веркалом (справа ниже). Когда луч возвращается в оптическую полость, его волны интерферируют с волнами, входящими в трубу, создавая интерференционную картину. Когда деформация Земли изменяет расстояние между двумя зеркалами, полосы в интерференционной картине сдвигаются. Делитель пуча отклоняет интерференционную картину на детектор таким образом, что движение полос может регистрироваться. Сверху показана принципиальная схема этой установки.

На рис. 32 дана схема установки с интерферометром Фабри — Перо и спектрографом ИСП-51 в качестве предварительного монохроматора. Осветительная и интерференционная части установки расположены в различных комнатах. Осветитель рассеивающего объема будет подробно описан ниже. Объектив с ирис-диафрагмой фокусирует выходную диафрагму сосуда D через призму Воластона W и деполяризующий клин на входную щель монохроматора S . На щели Si получаются два изображения диафрагмы одно под другим, касающиеся друг с другом или слегка разделенные, как и на установке для изучения крыла (рис. 30). Таким образом, верхняя и нижняя части щели монохроматора освещены рассеянным светом с различной поляризацией. Выходная щель S2 монохроматора находится в фокусе объектива L4, который направляет параллельный пучок света на интерферометр FP. Объектив L5 фокусирует в плоскости фотопластинки Р интерференционные полосы и выходную щель монохроматора В такой схеме рис. 32 изображение щели испещрено интерференционными полосами, половина которых вызвана -компонентой рассеянного света, а другая половина — х-компонентой. Сле- [c.182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...