Словарь и короткий справочник физической терминологии (стр. 18 )

Методы получения когерентных пучков в И. разнообразны, и потому существует большое число разл. кон­струкций И. По числу интерферирую­щих пучков света оптич. И. можно разделить на многолучевые и двухлучевые. применя­ются гл. обр. как интерференционные спектральные приборы для исследова­ния спектр. состава света. используются и как спектр. приборы, и как приборы для физ. и техн. измерений.

Примером двухлучевого И. может служить интерферометр Майкельсона (рис. 1). Парал­лельный пучок света источника L, проходя через объектив O1 и попадая на полупрозрачную пластинку Р1 разделяется на два когерентных пучка 1 и 2. После отражения от зеркал m1 и М2 и повторного прохождения луча 2 через пластинку P1 оба пучка про­ходят в направлении А О через объек­тив O2 и интерферируют в его фокаль­ной плоскости D. Наблюдаемая интер­ференц. картина соответствует интер­ференции в возд. слое, образованном зеркалом M2 и мнимым изображением М'1 зеркала M1 в пластинке P1. Оп­тич. разность хода при этом равна: Δ=2(AC-АВ)=2l, где l — расстояние между M2 и M'1. Если зеркало М1 расположено так, что М'1 и М2 па­раллельны, то образуются полосы рав­ного наклона, локализованные в фо­кальной плоскости объектива O2 и имеющие форму концентрич. колец. Если же M2 и М'1 образуют возд. клин, то возникают полосы равной толщины, локализованные в плоскости клина M2M'1 и представляющие собой параллельные линии.

Рис. 1. Схема интер­ферометра Майкель­сона: Р2 — пластин­ка, компенсирующая дополнит. разность хода, появляющуюся за счёт того, что луч 1 проходит только один раз через пла­стинку P1; D — диа­фрагма.

Интерферометром Майкельсона ши­роко пользуются в физ. измерениях и техн. приборах. С его помощью впер­вые была измерена абс. величина дли­ны волны света, доказана независи­мость скорости света от движения ис­точника и др. (см. Майкельсона опыт). Он используется и как спектральный прибор, позволяющий анализировать спектры излучения с высоким разре­шением, доходящим до ~0,005 см-1 (см. Фурье спектроскопия).

Интерферометр Майкельсона при­меняется в технике для абс. и отно­сит. измерений длин эталонных пла­стинок с точностью до 0,005 мкм. В со­четании с микроскопом он позволяет по виду интерференц. картины изме­рять величину отступлений от пло­скости и форму микронеровностей металлич. поверхностей.

Существуют двухлучевые И., пред­назначенные для измерения показа­телей преломления газов и жидко­стей — интерференц. рефрактометры.

Рис. 2. Схема ин­терферометра Жамена.

Один из них — интерферо­метр Жамена (рис. 2). Пучок монохроматич. света S после отраже­ния от передней и задней поверхностей первой стеклянной пластинки Р1 раз­деляется на два пучка S1 и S2. Пройдя через кюветы К1 и К2 и отразившись от поверхностей стеклянной пластин-

225

ки Р2- слегка повёрнутой относительно p1, пучки попадают в зрит. трубу Т, где интерферируют, образуя прямые полосы равного наклона. Если одна из кювет наполнена в-вом с показате­лем преломления n1, а другая — с n2, то по смещению интерференц. картины на число полос т по сравнению со слу­чаем, когда обе кюветы наполнены одним и тем же в-вом, можно найти

Рис. 3. а —схема звёздного интерферометра Майкельсона; б — вид интерференц. картин.

Δn=n1-n2=mλ/l (λ — длина волны света, l — длина кюветы). Точность измерения Δn очень высока и дости­гает 7-го и даже 8-го десятичного зна­ка.

Для измерения угл. размеров звёзд и угл. расстояний между двойными звёздами применяется звёздный интерферометр Майкельсона (рис. 3, а). Свет от звезды, отразив­шись от плоских зеркал М1, М2, М3, M4, образует в фокальной плоскости телескопа интерференц. картину. Угл. расстояние между соседними макси­мумами θ=λ/D, где D — расстояние между зеркалами M1 и М2 (рис. 3, а). При наличии двух близких звёзд, находящихся на угл. расстоянии φ, в телескопе образуются две интерференц. картины, также смещённые на угол φ, ухудшая видимость полос. Измене­нием D добиваются наихудшей види­мости картины, что будет при условии

φ=1/2θ=λ/2D, откуда можно опре­делить φ.

Многолучевой интер­ферометр Фабри — Перо (рис. 4) состоит из двух стеклянных или кварцевых пластинок Р1 и Р2, на обращённые друг к другу и парал­лельные между собой поверхности к-рых нанесены зеркальные покрытия с высоким (85—98%) коэфф. отраже­ния. Параллельный пучок света, па­дающий из объектива О1, в результате многократного отражения от зеркал образует большое число параллельных

когерентных пучков с пост. разностью хода Δ=2nhcosθ между соседними пучками, но разл. интенсивности. В ре­зультате многолучевой интерференции в фокальной плоскости L объектива О2 образуется интерференц. картина, имеющая форму концентрич. колец с резкими интенсивными максимума­ми, положение к-рых определяется из условия Δ=mλ (m — целое число), т. е.

Рис. 4. Схема интерферометра Фабри — Пе­ро (S — источник света).

зависит от длины волны. Поэтому ин­терферометр Фабри — Перо разлагает сложное излучение в спектр. Приме­няется такой И. и как интерференци­онный спектр. прибор высокой разре­шающей силы, к-рая зависит от ко­эфф. отражения зеркал ρ и от расстоя­ния h между пластинками, возрастая с их увеличением. Так, напр., при ρ=0,9,h=100 мм, λ= 5000Е ми­нимальный разрешаемый интервал длин волн δλ=5*10-4 Е. Специальные сканирующие интерферометры Фаб­ри — Перо с фотоэлектрич. регистра­цией используются для исследования спектров в видимой, ИК и в санти­метровой области длин волн.

Разновидностью интерферометров Фабри — Перо явл. оптические резо­наторы лазеров, излучающая среда к-рых располагается между зеркала­ми И. Разность частот Δν между со­седними продольными модами в излу­чении лазеров зависит от расстояния между зеркалами резонатора l: Δν=с/2l. Перемещение одного из зеркал на величину δl приводит к изменению разностной частоты на δ(Δν)=cδl/2l2, к-рое может быть измерено с помощью фотоприёмника радиотехн. метода­ми. Это используется в лазерных И., предназначенных для измерения длин объектов и их перемещений.

Использование в измерит. И. в кач-ве источника света лазеров, обладаю­щих высокой монохроматичностью и когерентностью, позволяет значи­тельно повысить точность измерений.

• Л а н д с б е р г Г. С., Оптика, 5 изд., М., 1976 (Общий курс физики); , Интерферометры, М., 1952; , Введение в эксперимен­тальную спектроскопию, М., 1979; Инфра­красная спектроскопия высокого разре­шения. Сб. статей, пер. с франц. и англ., М., 1972; , Прокопен­ко В. Т., , При­менение лазеров в машиностроении и прибо­ростроении, Л., 1978.

.

ИНФРАЗВУК (от лат. infra — ниже, под), упругие волны с частотами ниже области слышимых человеком частот. Обычно за верх. границу И. прини­мают частоты 16—25 Гц, ниж. граница неопределённа. И. содержится в шуме атмосферы и моря; его источник — турбулентность атмосферы и ветер,

грозовые разряды (гром), взрывы, орудийные выстрелы; в земной коре — сотрясения и вибрации от самых раз­нообразных источников.

характерно малое поглоще­ние в разл. средах, вследствие чего он может распространяться на очень далёкие расстояния. Это позволяет определять места сильных взрывов или положение стреляющего орудия, предсказывать цунами, исследовать верх. слои атмосферы, св-ва водной среды.

• Ш у л е й к и н В. В., Физика моря, изд., М., 1968; К о у л Р., Подводные взрывы, пер. с англ., М., 1950.

ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКО­ПИЯ (ИК спектроскопия), раздел оптич. спектроскопии, включающий получение, исследование и применение спектров испускания, поглощения и отражения в ИК области спектра (см. Инфракрасное излучение). И. с. за­нимается гл. обр. изучением молеку­лярных спектров, т. к. в ИК области расположено большинство колебат. и вращат. спектров молекул.