Articles

optinen interferometri

optinen interferometri, Laite, jolla mitataan tarkasti valonsäteitä esimerkiksi pituudesta, pinnan epätasaisuuksista ja taitekertoimesta. Se jakaa valonsäteen useisiin säteisiin, jotka kulkevat epätasa-arvoisia polkuja ja joiden intensiteetit yhdistyessään lisäävät tai vähentävät (häiritsevät toisiaan). Tämä häiriö ilmenee vaaleiden ja tummien kaistojen muodostamana kuviona, jota kutsutaan interferenssiraiteiksi. Reunamittauksista saatuja tietoja käytetään tarkkoihin aallonpituusmäärityksiin, hyvin pienten etäisyyksien ja paksuuksien mittauksiin, spektriviivojen tutkimiseen ja läpinäkyvien materiaalien taitekertoimen määrittämiseen. Tähtitieteessä interferometrejä käytetään mittaamaan tähtien välisiä etäisyyksiä ja tähtien halkaisijoita.

vuonna 1881 yhdysvaltalainen fyysikko A. A. Michelson rakensi interferometrin, jota käytettiin Michelsonin-Morleyn kokeessa. Michelsonin interferometriä ja sen muunnoksia käytetään optisessa teollisuudessa linssien ja prismojen testaamiseen, taitekertoimen mittaamiseen ja pintojen pienten yksityiskohtien (mikrotopografioiden) tutkimiseen. Laite koostuu puoliksi hopeoidusta peilistä, joka jakaa valonsäteen kahteen yhtä suureen osaan, joista toinen välittyy kiinteään peiliin ja toinen heijastuu siirrettävään peiliin. Laskemalla peilin liikuttaessa syntyviä reunoja voidaan liikkeen määrä määrittää tarkasti. Michelson kehitti myös tähtien interferometrin, joka pystyy mittaamaan tähtien halkaisijat kulman mukaan, joka on niinkin pieni kuin 0,01″ kaarta, jota tähden ääripisteet havainnointipisteessä subventoivat.

vuonna 1896 brittiläinen fyysikko Lordi Rayleigh kuvasi Rayleigh ’ n interferenssirefraktometrin, jota käytetään edelleen laajalti kaasujen ja nesteiden taitekertoimen määrittämiseen. Se on halkaistu soitin, kuten Michelsonin interferometri. Yksi säde toimii referenssinä, kun taas toinen kulkee ensin sellaisen materiaalin läpi, jonka taitekerroin on tunnettu, ja sitten tuntemattoman läpi. Tuntemattoman taittumisindeksi voidaan määrittää sen interferenssirajojen siirtymisellä tunnetun materiaalin vastaavista.

Fabry-pérot-interferometrin (variable-gap interferometer) valmistivat ranskalaiset fyysikot Charles Fabry ja Alfred Pérot vuonna 1897. Se koostuu kahdesta hyvin heijastavasta ja tiukasti yhdensuuntaisesta levystä, joita kutsutaan etaloniksi. Etalonin levyjen suuren heijastavuuden vuoksi valoaaltojen peräkkäiset moninkertaiset heijastukset heikkenevät voimakkuudeltaan hyvin hitaasti ja muodostavat hyvin kapeita, teräviä reunoja. Näitä voidaan käyttää hyperfiinirakenteiden paljastamiseen rivispektreissä, kapeiden spektriviivojen leveyksien arvioimiseen ja standardimetrin pituuden määrittämiseen uudelleen.

Hanki Britannica Premium-tilaus ja päästä käsiksi yksinoikeudella esitettävään sisältöön. Tilaa nyt

Fizeau-Laurent-pintainterferometri (katso kuva) paljastaa kiillotettujen pintojen lähdöt tasolta. Järjestelmän kuvasi ranskalainen fyysikko A.-H.-L. Fizeau vuonna 1862 ja se sovitettiin vuonna 1883 optisessa teollisuudessa nykyisin laajalti käytettäviksi instrumenteiksi. Fizeau-Laurent-järjestelmässä monokromaattinen valo (yksivärinen valo) johdetaan neulanreiän läpi ja valaisee vertailutason ja sen alapuolella olevan kappaleen. Valonsäde on kohtisuorassa työkappaleeseen nähden. Kun työkappaleen pinnan ja vertailutason pinnan välillä pidetään pieni kulma, samanpaksuiset reunukset voidaan nähdä niiden yläpuolelle sijoitetun heijastimen läpi. Reunukset muodostavat työkappaleen pinnan korkeuskartan, jonka avulla optinen kiillottaja näkee ja poistaa viat ja poikkeamat tasaisuudesta.

Fizeau-Laurent surface interferometry system
Fizeau-Laurent surface interferometry system

Encyclopædia Britannica, Inc.

Twyman-Green interferometer on englantilaisen sähköinsinöörin Frank Twymanin ja englantilaisen kemistin Arthur Greenin vuonna 1916 käyttöön ottama muunnos Michelsonin instrumentista, jota käytetään linssien ja prismojen testaamiseen. Se käyttää monokromaattisen valon pistelähdettä laatulinssin keskipisteessä. Kun valo suunnataan kohti täydellistä Prismaa, se palaa katselupisteeseen juuri sellaisena kuin se oli lähteestä, ja näkyy yhtenäinen valaistuskenttä. Prismalasin paikalliset puutteet vääristävät aaltorintamaa. Kun valo suuntautuu kohti linssiä, jota kupera peili tukee, se kulkee linssin läpi, osuu peiliin ja vetäytyy linssin läpi katselupisteeseen. Linssin epätäydellisyys johtaa vääristymiin.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *