Головна

Інтерферометри та їх застосування. Поняття про інтерференційному мікроскопі

  1. I. 7. Що називається інтерференцією хвиль? Поясніть поняття когерентності, різниці ходу хвиль, умови max і min при інтерференції хвиль.
  2. I. Поняття про принципи ФВ і їх значення.
  3. III 1. Поняття педагогічної технології, її основні ознаки
  4. III 1. Поняття уроку як цілісної системи, вимоги до уроку
  5. III 1. Поняття «засоби навчання», їх класифікації
  6. III 1. Поняття «засоби навчання», їх класифікації
  7. III. 4. Авторські школи: поняття та класифікація

Інтерференцію світла використовують в спеціальних приладах - інтерферометрах - Для вимірювання з високим ступенем точності довжин хвиль, невеликих відстаней, показників заломлення речовин і визначення якості оптичних поверхонь.

 На рис. 19.7 зображена принципова схема інтерферо метра Майкельсона, який відноситься до групи двопроменевих, так як світлова хвиля в ньому роздвоюється і обидві її частини, пройшовши різний шлях, интерферируют.

Луч 7 монохроматичного світла від джерела S падає під кутом 45 ° на плоскопараллельную скляну пластинку А, задня поверхня якої напівпрозора, так як покрита дуже тонким шаром срібла. У точці О цей промінь розщеплюється на два промені 2 і 3, інтенсивність яких приблизно однакова.

Луч 2 доходить до дзеркала I, Відбивається, заломлюється в пластині А і частково виходить з пластини - промінь 2 '. Луч 3 з точки О йде до дзеркала II, відбивається, повертається до пластині А, де частково відбивається, - промінь 3 ?. промені 2 ' і 3 ', що потрапляють в око спостерігача, когерентність, їх інтерференція може бути зареєстрована.

зазвичай дзеркала I до II розташовують так, що промені 2 і 3 від розбіжності до зустрічі проходять шляхи однакової довжини. Щоб і оптичну довжину шляхів зробити однаковою, на шляху променя 3 встановлюють прозору пластину В, аналогічну А, для компенсації двох шляхів, пройдених променем 2 через пластину А. У цьому випадку спостерігається максимум інтерференції.

Якщо одне з дзеркал зрушити на відстань l / 4, то різниця ходу променів стане l / 2, що відповідає мінімуму, відбудеться зміщення інтерференційної картини на 0,5 смуги2.

Якщо дзеркало від початкового положення перемістити на відстань А. / 2, то оптична різниця ходу інтерферуючих променів зміниться на А., що відповідає максимуму, відбудеться зміщення інтерференційної картини на цілу смугу. Такий зв'язок між переміщенням дзеркала і зміною інтерференційної картини дозволяє вимірювати довжину хвилі по переміщенню дзеркала і, навпаки, переміщення по довжині хвилі.

Інтерферометр Майкельсона застосовують для вимірювання показника заломлення. На шляху променів 2 і 3 встановлюють однакові кювети К (Показані штриховими лініями на рис. 19.7), одна з яких наповнена речовиною з показником заломлення п1, а інша - з п2. Оптична різниця ходу променів

d = 2lnl - 21П2 = 21 (п1 - п2), (19.23)

де l - Довжина одноразового шляху променя в середовищі, що заповнює кювети; так як промені проходять кювету двічі, то відстань між ними дорівнюватиме 2l. Припустимо, що внаслідок цієї різниці ходу інтерференційна картина зміщується на k смуг, тоді

d = kl. (19.24)

Прирівнюючи (19.23) і (19.24), одержуємо

Dn = n1 - n2 = kl (2l). (19.25)

Якщо вважати, що зміщення на 0,1 смуги (K = 0,1) може бути зафіксовано, то, наприклад, при l = 2,5 см, l. = 500 нм маємо

Як видно, інтерференційний рефрактометр (Інтерферометр, пристосований для вимірювання показника заломлення) здатний фіксувати зміни показника заломлення в шостому знаку після коми.

Інтерференційний рефрактометр застосовують, зокрема, з санітарно-гігієнічними цілями для визначення вмісту шкідливих газів.

З використанням інтерферометра Майкельсон довів незалежність швидкості світла від руху Землі, що стало одним з досвідчених фактів, що сприяли створенню спеціальної теорії відносності.

 Поєднання двухлучевого інтерферометра і мікроскопа, що отримало назву интерференционного мікроскопа, використовують в біології для вимірювання показника заломлення, концентрації сухої речовини і товщини прозорих мікрооб'єктів.

Принципова схема інтерференційного мікроскопа показана на рис. 19.8. Промінь світла, як і в інтерферометрі, в точці А роздвоюється, один промінь проходить через прозорий мікрооб'єкт М, а інший - поза ним. У точці Д промені з'єднуються і інтерферують, по результату інтерференції судять про вимірюваний параметр.

В тонких пластинках (плівках). просвітлення оптики | Принцип Гюйгенса-Френеля


За допомогою дифракційної решітки. | Визначення розміру еритроцитів. | Порядок виконання роботи такий же, як в попередньому розділі. | Електромагнітні хвилі | Класифікація частотних інтервалів, прийнята в медицині | Когерентні джерела світла. Умови для найбільшого посилення і ослаблення хвиль | Дифракція на щілині в паралельних променях | Дифракційна решітка. дифракційний спектр | Основи рентгеноструктурного аналізу | Поняття про голографії і її можливе застосування в медицині |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати