Багатопроменева інтерференція
Атомний інтерферометрвикористовують для спостереження стаціонарної інтерференційної картини двох зрушених фазою компонент будь-якого стану атома.
Інтерферометри застосовуються для вимірювання довжини хвилі спектральних ліній та їх структури та абсолютного показника заломлення середовищ; для вимірювання довжин та переміщень тіл; контролю форми; мікрорельєфу та деформацій поверхонь оптичних деталей; чистоти металевих поверхонь та ін. При розрахунку інтерференційної картини від багатьох когерентних джерел використовуютьметод векторних діаграм.
Розглянемо випадок рівних амплітуд. Різниця фаз двох сусідніх джерел відрізняється на те саме значення = const.
На рис. 11 наведена векторна діаграма, що відповідає додаванню N = 5 коливань з рівними амплітудами:
.
Амплітуда результуючого коливання зображується відрізком EG = E0. Відрізок ОЕ = R можна знайти за формулою
де ∆ / 2 = MOD,
результуюча амплітуда Е0 = 2ЕК. (28)
Кут.
З трикутника ЕОК знаходимо
Отже, результуюча амплітуда
Оскільки інтенсивність J пропорційна квадрату амплітуди, інтенсивність результуючого коливання
де J01 – інтенсивність одного джерела коливань.
При 0 рівняння для інтенсивності набуває вигляду
Таким чином,інтенсивність головного максимуму при інтерференціїNджерел пропорційна квадрату числа джерел.
Багатопроменеву інтерференцію можна отримати за допомогою еталонаФабрі-Перо оптичного інтерференційного спектрального приладу (інтерферометра) з двовимірною дисперсією, який маєвисокою роздільною здатністю.
Його використовують для розкладання випромінювання у спектр. Він складається із двох плоскопаралельних скляних пластин А та В, які встановлені строго паралельно на малій відстані один від одного (рис. 12).
Внутрішні поверхні пластин покриті напівпрозорим шаром срібла з коефіцієнтом відбиття R 0,9 - 0,95. Оптична різниця ходу між кожною парою інтерферуючих променів = 2ndcos +, де d - ширина зазору між пластинами; n - абсолютний показник заломлення повітря.
Другий доданок враховує додаткове дворазове відображення одного з променів. В результаті інтерференції на екрані спостерігається система світлих та темних кілець рівного нахилу.
Важливою перевагою інтерферометраФабрі-Пероє його велика світлосила. Його кутова дисперсія значно перевищує дисперсію інших аналогічних апаратів. Він також використовується в об'ємних резонаторах оптичних квантових генераторів (лазерів).
Багатопроменеву інтерференцію можна отримати і за допомогоюпластинки Луммера-Герке, виготовленої зі скла або плавленого кварцу завтовшки від 3 до 10 мм і завдовжки 30 см (рис. 13).
Кут падіння променів для системи скло-повітря близький до граничного кута повного внутрішнього відбиття. Промені, випробувавши багаторазові відбиття від поверхонь пластинки, виходять із неї з близькими інтенсивностями.
Можна отримати до N = 10 - 15 пучків з кожного боку платівки. На екрані спостерігаються інтерференційні лінії рівного нахилу.
Умова інтерференційного максимуму
де d – товщина платівки; кут заломлення у склі.
Багатопроменева інтерференція дозволяє створити відбивачі з високим коефіцієнтом відображення при заданому коефіцієнті пропускання та мінімумупоглинання.
На рис. 14 наведена система плівок сульфіду цинку ZnS (n =2,3) і кріоліту Na3AlF6 (n =1,32).
Система з одинадцяти шарів дозволяє отримати коефіцієнт відображення R 99%, коефіцієнт пропускання 3,5%, коефіцієнт поглинання А 0,5%.
Калькулятор
Сервіс безкоштовної оцінки вартості роботи
- Заповніть заявку. Фахівці розрахують вартість вашої роботи
- Розрахунок вартості прийде на пошту та по СМС
Номер вашої заявки
Зараз на пошту прийде автоматичний лист-підтвердження з інформацією про заявку.