Интерферометрија

Слика 1. Светлосната патека низ Мајкелсоновиот интерферометар. Двата светлосни зраци со заеднички извор се комбинираат на полупосребреното огледало за да стигнат до детекторот. Тие можат да се мешаат конструктивно (да зајакнат во интензитет) ако нивните светлосни бранови пристигнат во фаза, или да се мешаат деструктивно (да ослабат во интензитетот) ако пристигнат вон фаза, во зависност од точните растојанија помеѓу трите огледала.

Интерферометријата е семејство на техники во кои брановите, обично електромагнетни бранови, се суперпонира, предизвикувајќи феномен на бранова интерференција, кој се користи за издвојување информации.[1] Интерферометријата е важна истражувачка техника во областа на астрономијата, оптичките влакна, инженерската метрологија, оптичката метрологија, океанографијата, сеизмологијата, спектроскопијата (и нејзините примени во хемијата), квантната механика, нуклеарната и физиката на честички, физиката плазма, далечинската детекција, биомолекуларните заемнодејства, профилирање на површината, микрофлуиди, механичко мерење на стрес/напнатост, велосиметрија, оптиметрија и правење холограми.[2]:1–2

Интерферометрите се користат во науката и индустријата за мерење на мали поместувања, промена на показателот на прекршување и површински неправилности. Во повеќето интерферометри, светлината од еден извор е поделена на два снопа кои патуваат по различни оптички патеки, кои потоа повторно се комбинираат за да се добие интерференција; меѓутоа, под извесни околности, може да се добие и два неповрзани извори за да интерферираат.[3] Резултатната бранова анвелопа дава информации за разликата во должините на оптичките патеки. Во аналитичката наука, интерферометрите се користат за мерење на должините и обликот на оптичките компоненти со нанометарска прецизност; тие се постојни инструменти за мерење со најголема прецизност. Во спектроскопијата со Фуриеова трансформација, тие се користат за анализирање на карактеристиките на апсорпција (впивање) или емисија (оддавање) на карактеристична супстанција или раствор. Астрономскиот интерферометар се состои од два или повеќе одделни телескопи кои ги комбинираат нивните сигнали, и на тој начин се добива разделна моќ (резолуција) еднаква на онаа на телескоп со пречник еднаков на најголемата поделба помеѓу неговите индивидуални елементи.

Основни принципиУреди

 
Слика 2. Формирање на рабовите во Мајкелсоновиот интерферометар
 
Слика 3. Обоени и монохроматски линии во Мајкелсоновиот интерферометар : (а)   Бела светлина, каде двата снопа се разликуваат по бројот на фазни инверзии; (б)   Бела светлина, каде двата снопа имаат ист број на фазни инверзии; (в)   Дифракциона слика при користење монохроматска светлина ( Фраунхоферови линии )

Интерферометријата го користи принципот на суперпозиција за да ги комбинира брановите на тој начин што ќе предизвика резултатот од нивната комбинација да има некое значајно својство што ја дијагностицира првобитната состојба на брановите. Ова функционира така затоа што кога двата бранови со иста фреквенција се комбинираат, и добиената шема на интензитетот се одредува со фазната разлика помеѓу двата бранови - брановите што се во фаза ќе претрпат конструктивно мешање додека брановите коишто не се во фаза ќе претрпат деструктивно мешање. Брановите кои не се целосно во фаза, ниту целосно вон фаза, имаат шема со среден интензитет, којшто може да се искористи за да се утврди нивната релативна фаза на различностите. Повеќето интерферометри ја користат светлината или друга форма на електромагнетен бран.[2] :3–12

Обично (види Сл.1, добро познатата конфигурација на Мајкелсон) еден влезен сноп на кохерентна светлина ќе биде поделен на два идентични снопа со распрскувач на зрак (делумно рефлектирачко огледало). Секој од овие снопови патува на поинаков начин, таканаречена патека, и тие се рекомбинираат пред да пристигнат во детекторот. Разликата во патеката, разликата во растојанието поминато од секој сноп, создава фаза помеѓу нив. Токму оваа воведена различна фаза создава шема на пречки помеѓу првично идентичните бранови.[2] :14–17 Ако еден сноп бил поделен по две патеки, тогаш фазната разлика е дијагностичка за сè што ја менува фазата по патеките. Ова може да биде физичка промена во самата должина на патеката или промена во индексот на рефракција по патеката. :93–103

НаводиУреди

  1. Bunch, Bryan H; Hellemans, Alexander (April 2004). The History of Science and Technology. Houghton Mifflin Harcourt. стр. 695. ISBN 978-0-618-22123-3.
  2. 2,0 2,1 2,2 Hariharan, P. (2007). Basics of Interferometry. Elsevier Inc. ISBN 978-0-12-373589-8.
  3. Patel, R.; Achamfuo-Yeboah, S.; Light R.; Clark M. (2014). "Widefield two laser interferometry". Optics Express. 22 (22): 27094–27101. Bibcode:2014OExpr..2227094P. doi:10.1364/OE.22.027094. PMID 25401860.