Фабри- Перо картина

Чем определяются контрастность и резкость интерференционной картины в идеальном интерферометре Фабри—Перо Что ограничивает возможности повышения этих пара метров в реальном интерферометре [c.458]

Рис. 7.5. Интерференционная картина (линии равного наклона), наблюдаемая в эталоне Фабри — Перо.

Следующий простой опыт делает очень наглядным значение дисперсионной области. Ртутная лампа в момент зажигания содержит ртутные пары при низком давлении и испускает сравнительно узкие линии, дающие в спектроскопе с эталоном Фабри—Перо (расстояние между зеркалами около 1 см) резкие максимумы и минимумы. Через некоторое время лампа разогревается, плотность пара возрастает и линии становятся настолько широкими, что ДА, превышает О прибора максимумы сливаются и интерференционная картина исчезает. Если, однако, начать энергично обдувать лампу вентилятором, то она охлаждается и максимумы вновь разделяются. [c.218]

Согласно (228.3) на длине L укладывается целое число полуволн, т. е. равенство (228.3) совпадает с условием максимума интенсивности в интерференционной картине, создаваемой в интерферометре Фабри-Перо. Такое совпадение неудивительно, поскольку условие цикличности для фазы означает синфазность волн, прошедших любое число циклов, а это же условие определяет и максимумы интерференционной картины (см. 30). [c.797]

Для изучения спектрального состава лазерного излучения применяется интерферометр Фабри—Перо 15 с расстоянием между зеркалами 15 см. Коэффициент отражения диэлектрических зеркал интерферометра составляет 97%. Фотографирование интерференционной картины осуществляют с помощью камеры 17 типа [c.306]

Рис. 4. Зависимость интенсивности в интерференционной картине интерферометра Фабри—Перо от разности хода б.

Рис. 4.15. Кольца Фабри — Перо, образующиеся в фокальной плоскости линзы при падении на интерферометр Фабри — Перо рассеянного пучка, а — схема эксперимента б — наблюдаемый кольцевой рисунок в фокальной плоскости (рис. а) в случае, когда падающая волна является монохроматической в — кольцевая картина в случае, когда падающий пучок состоит из двух монохроматических воли.

Небольшая спектральная ширина насыщенной области линии обусловливает применение спектральной аппаратуры с большой разрешающей способностью, например спектрографов с дифракционной решеткой. Весьма перспективным представляется применение эталона Фабри — Перо. Подобрав соответствующим образом параметры эталона , можно получить от данной спектральной линии достаточно большое центральное пятно интерференционной картины. Круглая диафрагма позволяет вырезать из этого пятна центральную область, соответствующую насыщенному излучению центра линии. Интенсивность выделенного таким образом насыщенного излучения линии измеряется с помощью какого-либо фотоэлектрического фотометра. [c.419]

Если сфокусировать с помощью линзы свет, выходящий из ИФП, получится характерная интерференционная картина в виде колец (рис. 1). Угловое расстояние между соседними интерференционными кольцами Ах, соответствующее данной длине волны, может быть получено, если продифференцировать уравнение (1.2) по k, т. е. Ах =—Я/2/sin X- Эта формула и выражение (1.3) позволяют определить постоянную эталона Фабри— Перо АЯ или, как ее часто называют, область свободной дисперсии ИФП. Область свободной дисперсии определяет интервал длин воли, соответствующий расстоянию между соседними кольцами [c.6]

Многолучевой интерферометр типа Фабри-Перо является спектральным Прибором высокой разрешающей силы. Он дает возможность различать свет различных длин волн, т. е. получать разделенное изображение двух близко расположенных относительно друг друга спектральных линий. Интерференционную картину определяют дисперсия интерферометра и его разрешающая сила. Угловая дисперсия характеризует величину угла, на который разойдутся два луча, различающиеся по длинам волн на весьма малую спектральную величину. Линейная дисперсия показывает расстояние между изображениями линий в фокальной плоскости объектива. Разрешающая сила характеризует способность интерференционного спектроскопа различать две близко расположенные спектральные линии источника. [c.13]

Дифракционный многолучевой интерферометр. Одним из основных требований к интерференционным монохроматорам является высокая светосила. В обычных эталонах Фабри-Перо часть падающего на интерферометр света идет на образование картины в отраженном свете и, следовательно, ие используется при работе [c.73]

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]

Распределение интенсивности в интерференционной картине, создаваемой интерферометром Фабри—Перо [c.421]

Это означает, что с увеличением й радиус первого кольца и расстояние между кольцами уменьшаются, что ухудшает условия анализа интерференционной картины, особенно при использовании в технике фотометрирования интерференционной картины. Анализ значительно облегчается при использовании сканирующего интерферометра Фабри — Перо (рис. 128) выбором подходящего интервала изменений й . [c.176]

Найти радиус четвертого кольца в интерференционной картине от интерферометра Фабри— Перо в фокальной плоскости линзы с фокусным расстоянием /=0,5 м. Расстояние. между пластинами интерферометра / = 1 см, длин волны монохроматического излучения Х = 693 нм. [c.205]

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]

Кардиоид-конденсор 64, 65 Картина интерференции в интерферометре Фабри — Перо 193 [c.812]

Большое число когерентных световых пучков может возникнуть в результате дифракции при прохождении плоской волны через экран с одинаковыми регулярно расположенными отверстиями (метод деления волнового фронта). Распределение интенсивности в такой многолучевой интерференционной картине будет рассмотрено в 6.5 на примере дифракционной решетки. Здесь мы изучим интерференцию при многократных отражениях света от двух параллельных поверхностей (метод деления амплитуды). На этом принципе действует интерферометр Фабри—Перо, широко используемый в спектроскопии высокого разрешения и в метрологии. Он может быть выполнен в виде плоскопараллельной стеклянной или кварцевой пластины, на обе поверхности которой нанесены отражающие слои, либо в виде двух пластин, у которых покрытые отражающими слоями плоскости установлены строго параллельно друг другу и разделены воздушным промежутком. [c.256]

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]

Другая возможность увеличения разрешающей способности интерферометра Фабри — Перо заключается в повышении коэффициента отражения зеркал. Однако в реальном приборе такая возможность ограничена несовершенством его поверхностей. Инструментальный контур неидеального интерферометра уширяется из-за наложения смещенных относительно друг друга контуров Эйри, создаваемых разными участками его поверхностей (см. 5.7). При очень высоком коэффициенте отражения контуры от отдельных участков становятся столь узкими, что форма результирующего контура будет целиком определяться дефектами поверхностей. Дальнейшее увеличение / в таких условиях нецелесообразно, так как разрешающая способность не возрастает, а количество пропускаемой световой энергии убывает из-за сужения контуров от отдельных участков и получается лишь ухудшение отношения сигнала к шуму. Картина здесь аналогична той, что получается при сужении входной щели спектрографа, когда ее ширина меньше нормальной разрешающая способность остается прежней, а интенсивность уменьшается. [c.326]

Резонатор представляет собой такую же двухкомпонентную систему, как и ИФП. Однако он имеет значительно большее расстояние между зеркалами. Часто одно из зеркал делают полупрозрачным, а другое — полностью отражающим. Принцип работы резонатора по физике образования интерференционной картины совпадает со сферическим эталоном Фабри — Перо. Между зеркалами резонатора находится активная среда. Электромагнитная волна, возникающая в активной среде, многократно вызывает в этой среде новые акты вынужденного испускания, вследствие отражения между зеркалами ИФП. Таким образом в оптическом резонаторе происходит накопление электромагнитной энергии. Резонатор играет важнейшую роль в работе лазера, так как он определяет пространственную и временную когерентность генерируемого излучения. [c.209]

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]

Если расстояние между пластинками строго фиксировано, т. е. пластины неподвижны, такой интерферометр называется эталоном Фабри — Перо. Преимуществом эталона Фабри — Перо является его высокая точность, которую не удается получить в раздвижном интерферометре. Расходящийся пучок света от протяженного источника (на рис. 5.20 показан ход одного из этих лучей) падает на интерс[)ерометр. При этом, очевидно, возникает интерференционная картина, представляющая собой семейство кривых [c.114]

Дисперсия интерферометра Фабри — Перо. Воспользуемся ус-лопием максимума в проходящем свете 21 os (р тХ. Дпффере[1-цируя это выражение, получаем — 21 sin фбц) == тбЯ. Отсюда можно получить максимальную величину дисперсии, взятую по модулю, соответствующему центру картины (ip 0) [c.193]

При использовании интерферометра Фабри — Перо необходимо помнить, что интерференционная картина, возникающая при освещении интерферометра протяженным источником света, представляет собой семейство кривых равного нак.иона (колец), локализованных в бесконечности (рис. 5.56). Если кольца рав ного наклона наблюдать на каком-либо экране, то надо установить объектив L2 (рис. 5.57) так, чтобы плоскость экрана [c.244]

Для интерферометра Фабри—Перо легко определить порядок интерференционного максимума в центре интерференциогшоР картины гп = 21/ .. Несколько сложнее в этом случае установить число интерферирующих пучков N. Из соотношения (5.74) при постоянной толщине интерферометра (/ onst) получаем тбХ + .6т. О, или [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]

При огвещении интерферометра импульсом длительностью устанавливается интерференционная картина, практически аналогичная таковой для непрерывного излучения. В противоположном случае Та<.Ха<.МТа) резкость интерференционной картины уменьшается соответствующие расчеты для интерферометра Фабри — Перо содержатся в [48—50, 69]. При этом из спектральных измерений может быть получена, в принципе, информация о длительности импульса. Когда Toимпульсу амплитудой — интерференция импульсов отсутствует. [c.56]

За последние 10—15 лет значительно расширилась область Приложений многолучевой интерференционной спектроскопии. Развитие фотоэлектрического метода регистрации интерференционной картины, разработка многослойных диэлектрических слоев с высоким коэ( ициентом пропускания и малой величиной поглощения, применение электронно-оптических преобразователей, создание широкой номенклатуры узкополосных интерференционных фильтров для видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областей спектра, разработка способов сканирования интерференционной картины и устройств для их реализации, теоретическое обоснование и экспериментальное осуществление муль-типлекс-эталона существенно расширили экспериментальные возможности спектрометра Фабри-Перо во всех областях оптического спектра. Следует заметить при этом, что важной причиной успешного применения эталона Фабри-Перо является его высокая свето--сила, превосходящая светосилу обычных спектральных приборов с призмой или решеткой, имеющих одинаковую тэлором Фаори-Перо величину разрешающей сйлы, [c.5]

Если эталон Фабри—Перо применяют в качестве спектрографа, то интерференционные кольца регистрируют на фотопластинке. Если используется сканирующий интерферометр Фабри—Перо, то информацию о спектре дает электрический сигнал фотоумножителя. Фотоумножитель помещают позади круглой диафрагмы, расположенной в центре фокальной плоскости, на которой воспроизводится кольцевая интерфе-эенционная картина [68]. [c.350]

Обработка фотографий, полученных при помош,и эталона Фабри — Перо, — дело довольно утомительное. Если фотографий много, то лучше всего воспользоваться счетной машиной. Длину волны определяют, измеряя диаметры колец в интерферограм-ме. По этим данным можно вычислить е — дробную часть номера порядка при угле 0 = О (т. е. в месте, соответствуюш,ем центру интерференционной картины). Величину г обычно находят с точностью 10 . Целую часть номера порядка определяют по данным менее точных измерений неизвестной длины волны. Это можно сделать при помош,и либо дифракционной решетки, либо эталона Фабри — Перо с меньшим расстоянием между зеркалами. Целую часть номера порядка р добавляют к измеренной дробной части, получая правильный номер порядка /7 + 8 с точностью (величина р 10 известна с ну- [c.356]

Фабри—Перо, можно получить, вырезав часть круговой интерференционной картины радиальной щелью, один конец которой приходится на центр колец интерференции. Фотопленка, расположенная непосредственно за щелью и движущаяся с большой скоростью поперек щели, зарегистрирует спектральный профиль излучения лазера, разрешенный во времени. Временное разрешение определяется шириной щели и скоростью пленки, тогда как спектральное разрешение определяется параметрами эталона. Типичные параметры таковы при ширине щели 0,03мм и скорости барабана 10 000 см сек можно получить временное разрешение порядка 500 нсек. Эталон Фабри — Перо с промежутком в 1 см будет иметь область дисперсии, равную 0,24 А, что соответствует 8—10 осевым модам в случае 5-сантиметрового рубинового стержня. Теоретически расстояние между модами определяется выражением [c.390]

В случае иитерферометра Фабри — Перо имеют дело практически с бесконечным числом луче11 вследствие малого угла падения и относительно большой площади пластинок. Точная теория для распределепия интенсивности в интерференционной картине дает следующую формулу [c.195]

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]

Для малых углов падения os0 l и SK= / 2h). Спектральный интервал, занимаемый исследуемым излучением, не должен превышать этой величины, чтобы максимумы соседних порядков от отдельных монохроматических компонент излучения не перекрывались. По этой причине интервал АЯ. называют свободной областью дисперсии или постоянной интерферометра. В 6.6 показано, что с увеличением расстояния h между пластинами возрастает разрешающая сила прибора, характеризующая способность разделять две близкие по длине волны монохроматические спектральные линии. Однако из (5.81) видно, что увеличение h сопровождается уменьшением области дисперсии SK = l / 2h). При типичных значениях (ft = 5 мм Я. = 0,5 мкм) ДЯ. составляет менее 0,03 нм. Это значит, что при работе с интерферометром Фабри—Перо требуется (за очень редким исключением) дополнительный более грубый спектральный прибор для выделения в излучении источника спектрального интервала, не превосходящего дисперсионной области интерферометра. В простейшем случае может быть применен фильтр, но чаще интерферометр скрещивают с призменным или дифракционным (см. 6.6) спектральным прибором. Можно, например, спроецировать интерференционные кольца на плоскость щели спектрографа так, чтобы центр картины совпал с серединой щели. Когда исследуемый спектр состоит из отдельных линий, изображения щели в свете этих линий, получающиеся в соответствующих местах фокальной плоскости спектрографа, оказываются пересеченными поперечными дугами, представляющими участки колец (рис. 5.31). Таким образом можно изучать структуру спектральных линий, состоящих из нескольких близко расположенных компонент, так как каждая из компонент образует свою систему интерференционных колец. Измеряя на спектрограмме, какую долю от расстояния ДЯ. между дугами колец соседних порядков составляет расстояние между дугами расщепившихся колец, можно определить спектральные интервалы между компонентами линии, структура которой не разрешается спектрографом. Измерения обычно производят на втором или третьем от центра кольце, где дисперсия еще достаточно велика, но изменяется не столь быстро, как в центре интерференционной картины. [c.263]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...