17649

Двопроменева інтерференція інтерферометр Релея

Доклад

Физика

Двопроменева інтерференція інтерферометр Релея Когерентні хвилі одержують поділом пучка хвиль. За допомогою двопроменевої інтерференції вимірюють : оптичну густину речовини дослідження зміни густини середовища в часі виміри лінійних зсувів тіл гравіметр

Украинкский

2013-07-05

23.48 KB

5 чел.

Двопроменева інтерференція інтерферометр Релея

  Когерентні хвилі одержують поділом пучка хвиль. За допомогою двопроменевої інтерференції вимірюють :

-оптичну густину речовини

-дослідження зміни густини середовища в часі

-виміри лінійних зсувів тіл

-гравіметрія   

 Інтерферометр Релея застосовується для вимірювання  показників заломлення газів та рідин .

       В інтерферометрі Релея застосовується дифракція Фраунгофера на двох щілинах. Будова приладу представлена на мал. Він складається з вхідної щілини S cвітло від якої потрапляє на коліматорну лінзу L1 розташовану на фокусній відстані. Від неї паралельний пучок потрапляє на екран AB з двома паралельними щілинами в ньому. Далі світло частково проходить крізь кювети, і потрапляє на об’єктив L2 , в фокальній площині якого створюється дифракційна картина. Вона розглядається за допомогою окуляра. Перша лінза окуляра виготовлена у вигляді скляного циліндра діаметром 2,2 мм.    

      Так як відстань між щілинами досить велика, дифракційні смуги розташовані дуже близько одна від одної  ( = /d <<1), і для їх спостереження необхідне значне збільшення в напрямку, що перпендикулярний до щілини, а також точні механізми для  виміру зміщення смуг. Досліджувані гази або рідини вводяться в кювети R1  та R2 які займають тільки  верхню частину камери приладу. Частина світла проходить внизу під кюветами, створюючи нижню нерухому інтерференційну картину. Верхня частина картини, що утворюється при проходженні світла через кювети – рухома. У випадку, коли в обох кюветах знаходяться речовини з однаковим показником заломлення, верхня інтерференційна  система смуг співпадає з нижньою- нерухомою.Таким чином, в інтерферометрі нижня частина інтерференційної картини є репером, відносно якого виконується відлік.

       За допомогою інтерферометра Релея неможливо виміряти абсолютний показник заломлення n, можна тільки порівняти їх для двох різних прозорих середовищ. Якщо розмістити в кюветах речовини з різними показниками заломлення n1 та n2 , то при проходженні світла через кювети довжиною  L  між променями, що йдуть від різних щілин, утворюється різниця ходу:

 

Ця оптична різниця ходу призводить до зсуву верхньої інтерференційної картини у бік від осі приладу. Внаслідок цього у верхній частині окуляра інтерференційних смуг не видно(вони  виходять з поля зору) . У нижній частині картина не змінюється, тому що промені від кожної із щілин проходять однакову оптичну довжину шляху. Якщо виміряти величину зміщення верхньої інтерференційної картини відносно нижньої, можна визначити різницю ходу .  Знаючи    для однієї речовини, визначають показник заломлення для другої з виразу  . Таким чином можна вимірювати досить малу різницю показників заломлення з великою точністю.

, де   – хвильовий вектор,  – кут зсуву результуючого інтерф. пучка