Спектрометрические приборы и установки
Интерференционные приборы
1.3.3. Интерференционные приборы
Интерферометр — измерительный прибор, принцип действия которого основан на явлении интерференции. Принцип действия интерферометра заключается в следующем: пучок света с помощью того или иного устройства пространственно разделяется на два или большее количество когерентных пучков. Каждый из пучков проходит различные оптические пути и возвращается на экран, создавая интерференционную картину, по которой можно установить смещение фаз пучков.
Для исследования различных профилей спектральных линий используются главным образом интерферометры, так как по спектральной разрешающей способности они превосходят даже большие спектрометры. В лазерной спектроскопии различные типы интерферометров служат не только для измерения профилей линий излучения или поглощения, но также и для сужения спектральной ширины излучения лазеров, управления шириной линии лазера, контроля й стабилизации длины волны одномодовых лазеров.
Рисунок 1.8 – Схематическая иллюстрация принципа действия всех интерферометров
Основной принцип работы всех интерферометров можно суммировать следующим образом (рис. 1.8). Падающая световая волна интенсивности I0 делится на две или более парциальных волн с амплитудами Аk, которые проходят различные оптические пути с длинами sk = nхk (n - показатель преломления) и потом снова перекрываются на выходе интерферометра. Поскольку все парциальные волны выходят из одного и того же источника, они когерентны, пока максимальная разность хода не превысит длину когерентности. Результирующая амплитуда прошедшей волны, которая является суперпозицией всех парциальных волн, зависит от амплитуд Аk и фаз φk = φ0 + 2πsk/λ этих волн.
Следовательно, суммарная амплитуда существенно.зависит от длины волны λ [2].
Максимальная интенсивность прошедшей волны достигается в том случае, когда осуществляется усиливающая интерференция всех парциальных волн. Это дает условие для оптической разности хода Δsik = si - sk:
Δsik = mλ (m = 1, 2, 3...)
Согласно I = 2cε0A02 интенсивность прошедшей волны Iпр пропорциональна квадрату результирующей амплитуды:
Iпр ≈ |Σ Ak|2.
Назад
На Главную