Udaljenost Michelsonovog interferometra od prizme do zaslona. Vrste interferometara. Interferencija monokromatskih valova koji se šire duž osi interferometra

30.03.2020

Michelsonov interferometar

Animacija

Opis

Michelsonov interferometar je jedan od najčešćih konstrukcija skeletnih interferometra dizajniranih za razne aplikacije u slučaju kada je prostorna kombinacija objekata koji generiraju interferentne valove nemoguća ili iz nekog razloga nepoželjna.

Shematski prikaz dizajna Michelsonovog interferometra prikazan je na slici. 1.

Shematski prikaz dizajna Michelsonovog interferometra

Riža. 1

Snop svjetlosti iz gotovo točkastog izvora S, koji se nalazi u žarištu leće, pretvara ova leća u paralelni snop (često u modernim primjenama ovaj snop je jednostavno lasersko zračenje, nije kolimirana dodatnom lećom). Zatim je ova zraka podijeljena na dva prozirnim ravnim zrcalom SM, od kojih se svaki reflektira natrag zrcalima M 1.2. Ove dvije reflektirane zrake tvore interferencijski uzorak na SC ekranu, čija je priroda određena omjerom oblika valnih fronti obiju zraka (vidi sliku 2).

Valne fronte zraka koje tvore interferencijski uzorak

Riža. 2

Naime, ove dvije zrake na mjestu gdje se ekran nalazi mogu imati različite polumjere zakrivljenosti valnih fronti R 1,2, kao i međusobni nagib potonjih a. Konkretno, lako je razumjeti da će oba navedena polumjera biti ista, a a =0, ako i samo ako su zrcala M 1,2 oba ravna (ili općenito istog oblika), a položaj zrcalo M 1 u prostoru koincidira s zrcalna slika M 2 u djelitelju SM, odnosno M 2 "(vidi sliku 1).

U tom će slučaju osvjetljenje na ekranu biti ravnomjerno, što znači idealno poravnanje interferometra.

U slučaju a№ 0, R 1 = R 2 (udaljenosti od razdjelnika do zrcala su ispravno podešene, ali kutovi nagiba nisu), na ekranu će se pojaviti slika ekvidistantnih izravnih interferencijskih pruga, kao u interferencija valova reflektiranih od dvije strane tankog klina.

U slučaju a =0, R 1 br. R 2 (ispravno kutno podešavanje, ali netočne udaljenosti zrcala do razdjelnika) interferencijski uzorak predstavlja koncentrične prstenove nastale sjecištem dviju sfernih valnih fronti različite zakrivljenosti.

Konačno, u slučaju a =0, R 1 =R 2, ali neidealne ravnosti jednog od ogledala, slika će biti nepravilnog oblika“Newtonovi prstenovi” oko nepravilnosti odgovarajuće površine zrcala.

Sve ove promjene u promatranom obrascu događaju se s vrlo malim (desetine valne duljine u prostornom položaju i visini zrcalnih nepravilnosti, te deseci mikroradijana u kutnom podešavanju) odstupanjima parametara podešavanja od idealnih. Ako to uzmemo u obzir, postaje jasno da je Michelsonov interferometar vrlo precizan uređaj za praćenje položaja objekta u prostoru, njegovog kutnog podešavanja i ravnosti. Posebne metode za precizno mjerenje distribucije intenziteta u ravnini ekrana omogućuju povećanje točnosti pozicioniranja na nekoliko nanometara.

Karakteristike vremena

Vrijeme inicijacije (log do -8 do -5);

Životni vijek (log tc od -5 do 15);

Vrijeme razgradnje (log td od -8 do -5);

Vrijeme optimalnog razvoja (log tk od -5 do -4).

Dijagram:

Tehničke izvedbe efekta

Tehnička izvedba efekta

Tehnička izvedba provodi se u potpunosti u skladu sa sl. 1 sadržajni dio. Laserska zraka helij-neonskog lasera (radi jasnoće, bolje ju je proširiti teleskopom na promjer od 10-15 milimetara) podijeljena je na dva prozirnim zrcalom, reflektiranom od dva ravna zrcala, i određenom interferencijom uzorak se dobije na ekranu. Zatim, pažljivim podešavanjem duljina krakova i kutnog položaja zrcala, interferencijski uzorak u području preklapanja snopa na ekranu nestaje.

Primjena efekta

Primjena Michelsonovog interferometra u tehnici vrlo je raznolika. Na primjer, može se koristiti za daljinsko praćenje malih deformacija (odstupanja od ravnosti) objekta (zamjena jednog od zrcala na slici 1). Ovaj pristup je vrlo prikladan kada je, iz jednog ili drugog razloga, nepoželjna neposredna blizina objekta i referentne površine (drugo zrcalo na slici 1). Na primjer, objekt je jako vruć, kemijski agresivan i slično.

Ali najznačajnija tehnička primjena Michelsonovog interferometra je uporaba ovog kruga u optičkim žiroskopima koji se temelje na Sagnacovom učinku za kontrolu pomaka interferentne pruge generirane rotacijom.

Književnost

1. Fizika. Veliki enciklopedijski rječnik - M.: Velika ruska enciklopedija, 1999.

2. Sivukhin D.V. Opći tečaj fizika. Optika - M.: Nauka, 1985.

3. Landsberg G.S. Optika - M.: Nauka, 1976.

Ključne riječi

smetnje
monokromatski
razlika putanje zraka
indeks loma
pojas nulte smetnje

Odsjeci prirodnih znanosti:

ometati O metar - mjerni instrument koji koristi interferenciju valova. postoje interferometri za zvuk i elektromagnetski valovi: optički (ultraljubičasto, vidljivo i infracrveno područje spektra) i radiovalovi različitih duljina. primijeniti interferometri vrlo široko. Najrasprostranjeniji su optički interferometri, o čemu će biti riječi u nastavku. Koriste se za mjerenje valnih duljina spektralnih linija, indeksa loma prozirnih medija, apsolutnih i relativnih duljina, kutnih veličina zvijezda, za kontrolu kvalitete optičkih dijelova i njihovih površina, za kontrolu čistoće metalnih površina itd.

Princip rada svih interferometri je isti, a razlikuju se samo u metodama dobivanja koherentnih valova iu tome koja se količina izravno mjeri. Snop svjetlosti pomoću jednog ili drugog uređaja prostorno se dijeli na dva ili veći broj koherentne zrake koje putuju različitim optičkim stazama i zatim se spajaju. Na mjestu gdje se zrake skupljaju uočava se interferencijski uzorak čiji izgled, tj. oblik i relativni položaj interferencijski maksimumi i minimumi, ovisi o načinu dijeljenja svjetlosnog snopa na koherentne snopove, o broju interferirajućih snopova, razlici njihovih optičkih putova (optička razlika putanja), relativnom intenzitetu, veličini izvora, spektralnom sastavu svjetlosti. .

Metode za proizvodnju koherentnih zraka u interferometrima vrlo su raznolike, pa postoji veliki broj njihove različite dizajne. Na temelju broja interferirajućih svjetlosnih zraka optički interferometri se dijele na višestazni I dvostruka greda.

Primjer dvozračnog interferometra je Michelsonov interferometar (Slika 3). Paralelni snop izvora svjetlosti L, padajući na prozirnu ploču P 1, podijeljen u snopove 1 i 2 . Nakon odraza od ogledala M 1 i M 2 i ponovnog prolaska kroz ploču P 1 oba snopa ulaze u leću O 2, žarišna ravnina D koje ometaju. Razlika optičkog puta D = 2( A.C. - AB) = 2l, Gdje l- udaljenost između ogledala M 2 i virtualna slika M 1¢ ogledala M 1 u evidenciji P 1. Stoga je promatrani interferencijski uzorak ekvivalentan interferenciji u zračnoj ploči debljine l. Ako ogledalo M 1 postavljen je tako da M 1¢ i M 2 su paralelne, tada se formiraju trake jednakog nagiba, lokalizirane u žarišnoj ravnini leće O 2 i imaju oblik koncentričnih prstenova. Ako M 2 i M 1 ¢ oblikuju zračni klin, zatim se pojavljuju pruge jednake debljine, lokalizirane u ravnini klina M 2 M 1 ¢ i predstavljaju paralelne pravce.

Michelsonov interferometar ima široku primjenu u fizička mjerenja i tehničkih uređaja. Uz njegovu pomoć prvo je izmjereno apsolutna vrijednost valne duljine svjetlosti, dokazana je neovisnost brzine svjetlosti o kretanju Zemlje.

Postoje dvozračni interferometri namijenjeni mjerenju indeksa loma plinova i tekućina - interferentni refraktometri. Jedan od njih je I. Zhamena ( Slika 4). snop svjetlosti S nakon refleksije od prednje i stražnje površine prve ploče P 1 podijeljen je u dva snopa S 1 i S 2. Prolazeći kroz jarke K 1 i K 2, zrake reflektirane od površina ploče P 2, pasti u teleskop T, gdje se miješaju, tvoreći trake jednakog nagiba. Ako se jedna od kiveta napuni tvarima s indeksom loma n 1, a drugi sa n 2, zatim prema pomaku interferencijskog uzorka za broj pruga m u odnosu na slučaj kada su obje kivete napunjene istom tvari, može se naći D n = n 1 - n 2 = =m l/ l (l- duljina kivete).

U Rayleighov interferometar (Slika 6 ) interferirajuće zrake se odvajaju pomoću dvije prorezane dijafragme D. Nakon prolaska kiveta K 1 i K 2, ove zrake leća prikuplja u žarišnoj ravnini O 2, gdje se formira interferencijski uzorak pruga jednakog nagiba, koji se gleda kroz okular O 3. U ovom slučaju, dio zraka koji izlaze iz dijafragmi prolazi ispod stanica i formira vlastiti interferencijski uzorak koji se nalazi ispod prvog. Ako je indeks loma n 1 i n 2 tvari u kivetama, tada će se zbog razlike putanje u kivetama gornja slika pomaknuti u odnosu na donju. Mjerenje količine pomaka brojem pruga m, možemo pronaći D n.

Točnost mjerenja indeksa loma interferencijskim refraktometrima vrlo je visoka i doseže 7. pa čak i 8. decimalu.

Fabry-Perot interferometar s više zraka (Slika 7) sastoji se od dvije staklene ili kvarcne ploče P 1 i P 2, na čije su površine okrenute jedna prema drugoj i paralelne jedna s drugom nanesene zrcalne prevlake s visokim (85-98%) koeficijentom refleksije. Paralelni snop svjetlosti pada iz leće O 1, kao rezultat višestruke refleksije od zrcala, stvara veliki broj paralelnih, koherentnih zraka s konstantnom razlikom puta između susjednih zraka. Kao rezultat višestazne interferencije u žarišnoj ravnini L objektiv O 2, formira se interferencijski uzorak u obliku koncentričnih prstenova s oštrim intenzivnim maksimumima, čiji položaj ovisi o valnoj duljini. Stoga I. Fabry-Perot rastavlja složeno zračenje u spektar.

Slika 7 - Fabry-Perot interferometar

I. Fabry-Perot se koristi kao interferencijski spektralni uređaj visoke moći razlučivanja. Posebno skeniranje I. Fabry - Perot s fotoelektričnom registracijom koristi se za proučavanje spektra u vidljivom, infracrvenom i centimetarskom području valnih duljina. Varijacija I. Fabry-Perot su optički rezonatori lasera, čiji se emitirajući medij nalazi između I. zrcala.

Višezračni interferometri također uključuju različite vrste difrakcijskih rešetki, koje se koriste kao interferencije spektralni instrumenti.

Zaključak

Smetnje– jedna od najsjajnijih manifestacija valne prirode svjetlosti. Ovaj zanimljiv i lijep fenomen opaža se kada se dvije ili više svjetlosnih zraka preklapaju.

Interferometri- vrlo osjetljivi optički instrumenti koji omogućuju određivanje manjih promjena u indeksu loma prozirnih tijela (plinovi, tekućine i čvrste tvari) ovisno o tlaku, temperaturi, nečistoćama itd.

Primjene interferometra su vrlo raznolike. Osim navedenog, koriste se za proučavanje kvalitete izrade optičkih dijelova, mjerenje kutova, proučavanje brzih procesa koji se odvijaju u strujanju zraka. zrakoplov, itd. Koristeći interferometar, Michelson je prvi usporedio međunarodni standardni metar s duljinom standardnog svjetlosnog vala. Interferometri su također korišteni za proučavanje širenja svjetlosti u pokretnim tijelima, što je dovelo do temeljnih promjena u idejama o prostoru i vremenu.

Povezane informacije.

Optički interferometri koriste se za promjenu optičkih valnih duljina, spektralnih linija, indeksa loma polarizacijskih medija, apsolutnih i relativnih duljina objekata, kutnih veličina zvijezda za kontrolu kvalitete optičkih dijelova i njihovih površina.

Princip rada:

Snop svjetlosti se pomoću raznih uređaja dijeli na 2 ili više koherentnih snopova, koji putuju različitim optičkim putovima, zatim se spajaju i promatra se rezultat njihove interferencije.

Vrsta interferencijskog uzorka ovisi o načinu dijeljenja svjetlosnog snopa na koherentne snopove, o broju interferirajućih snopova, optičkoj razlici puta, relativnom intenzitetu, veličini izvora i spektralnom sastavu svjetlosti.

Optički interferometri se mogu podijeliti prema broju interferometra snopa:

Dvostruki i višeredni.

Interferometri s više zraka koriste se kao spektralni instrumenti za proučavanje spektralnog sastava svjetlosti.

Dvostruke zrake mogu se koristiti za mjerenje fizičkih tehničkih mjerenja.

Michelson: Paralelna zraka svjetlosti iz izvora, prolazeći kroz O1, pogađa prozirnu ploču P1 i dijeli se na dvije koherentne zrake.

Zatim se zraka 1 odbija od ogledala M1, zraka 2 se odbija od ogledala M2. Greda 2 više puta prolazi kroz ploču P1, 1 ne prolazi. Obje zrake prolaze u smjeru AO kroz leću O2 i interferiraju u žarišnoj ravnini dijafragme D. Opaženi interferencijski uzorak odgovara interferenciji u zračnom sloju koji čine zrcalo M2 i virtualna slika zrcala M1 u ploči P1.

Debljina sloja zraka l (optička razlika puta = 2l).

Ako je zrcalo M1 postavljeno tako da su M2 i virtualna slika M1 paralelne, tada se interferencijski uzorak sastoji od pruga jednakog nagiba lokaliziranih u žarišnoj ravnini leće O2. A slika se sastoji od koncentričnih prstenova.

Pruge jednakog nagiba nastaju kada se prozirni sloj konstantne debljine osvijetli neparalelnim snopom monokromatskog zračenja.

Ako M2 i slika M1 tvore zračni klin, tada se pojavljuju pruge jednake debljine i pojavljuju se kao paralelne linije.

Jamin interferometar:

Dizajniran za mjerenje indeksa loma u plinovima i tekućinama.

Snop monokromatske svjetlosti S, nakon refleksije prednje i stražnje površine staklene ploče P1, dijeli se na 2 snopa S1 i S2.

Na putu zraka nalaze se 2 kivete K1 i K2, kroz koje se zrake odbijaju od P2.

P2 je rotiran u odnosu na P1. i padaju u teleskop T, gdje interferiraju, tvoreći ravne pruge jednakog nagiba.

Ako je jedna od kiveta ispunjena tvari s indeksom loma n1, a druga s n2, tada pomakom interferencijskog uzorka za broj pruga m u odnosu na slučaj kada su 2 obje kivete ispunjene (ili nisu), moguće je odrediti n1 i n2 koji se odnose na Δn.

Relativna pogreška u mjerenju indeksa loma doseže 10 -8.

Fabry-Perot:

Sastoji se od dvije paralelne ploče P1 i P2; na površine ploča koje su okrenute jedna prema drugoj nanesene su zrcalne prevlake s koeficijentom refleksije od 0,85 do 0,98.

Paralelni snop svjetlosti S koji pada iz leće O1, kao rezultat višestruke refleksije od zrcala, dobiva veliki broj paralelnih koherentnih snopova s konstantnom razlikom puta između susjednih snopova.

h- Udaljenost između ogledala

θ - kut odbijanja zraka od ogledala

Intenzitet tih zraka bit će različit. Kao rezultat višezračne interferencije u žarišnoj ravnini l O2 leće nastaje interferencijski uzorak koji ima oblik koncentričnih prstenova.

Položaj najveće smetnje određen je prema:

m – cijeli broj

Kao instrument visoke rezolucije koristi se Fabry-Perot interferometar.

Razlučivost ovisi o koeficijentu refleksije zrcala, o udaljenosti između zrcala i raste s njihovim povećanjem.

Minimalni raspon valnih duljina razlučivanja je 5*10 -5 nm.

Posebne sposobnosti Fabry-Perot interferometri koriste se za proučavanje spektra u IC, vidljivom i centimetarskom području valnih duljina.

Razlika između FP interferometra je optički rezonator lasera, čiji se emitirajući medij nalazi između zrcala.

Ako pretpostavimo da između zrcala postoji EM koji se nalazi normalno na njih ravni val, tada kao rezultat njegove refleksije od zrcala nastaju stojni valovi i dolazi do rezonancije.

h je cijeli broj poluvalova, m je uzdužni indeks vibracija ili longitudinalni mod.

Vlastite frekvencije optičkog rezonatora oblikuju aritmetička progresija, što je jednako – c/2*h (korak)

Razlika frekvencija između dva susjedna uzdužna moda u laserskom zračenju ovisi o udaljenosti između zrcala šupljine:

Pomicanje jednog od zrcala za Δf dovodi do promjene frekvencije razlike:

Δf=s* Δh/2h 2.

Može se mjeriti pomoću fotodetektora.

Svrha rada – proučavanje interferencijske metode za mjerenje indeksa loma. Mjerenje indeksa loma planparalelne staklene ploče.

Princip rada interferometra

Uređaj kojim se mjeri indeks loma naziva se refraktometar. Razmotrimo refraktometar, čiji se princip rada temelji na interferenciji svjetlosti - interferencijski refraktometar. U našem radu koristimo Michelsonov interferometar. Michelsonov interferometar odigrao je veliku ulogu u povijesti znanosti. Konkretno, uz pomoć takvog interferometra izveden je poznati Michelson-Morleyjev eksperiment čija je svrha bila detektirati gibanje Zemlje u odnosu na eter.

Dijagram Michelsonovog interferometra prikazan je na sl. 1. Strelice pokazuju smjer prostiranja zraka. Svjetlosni snop iz izvora svjetlosti S pada na LED razdjelnik snopa i dijeli se na dva snopa - 1 I 2 . Kut nagiba razdjelnika snopa prema osi upadnog snopa je 45. punđa 1 , reflektiran od razdjelnika snopa, pada na ravno zrcalo Z 1, reflektira se od njega ( 1 ), djelomično prolazi kroz razdjelnik snopa ( 1 ) i pogodi ekran E. Zraka 2 , prošla kroz razdjelnik snopa, pada na ravno zrcalo Z 2 i odbija se od njega ( 2 ), zatim reflektirano ( 2 ) iz razdjelnika snopa i također

pogađa zaslon E. U području preklapanja snopa 1  i 2  Na zaslonu se uočava uzorak smetnji.

Intenzitet svjetla u svakoj točki na ekranu ovisi o faznoj razlici između dodanih svjetlosnih oscilacija u danoj točki. Mjerenja smetnji zahtijevaju interferencijski uzorak visokog kontrasta, tj. distribucija intenziteta u kojoj se maksimumi i minimumi značajno razlikuju od prosječne pozadine. Ova slika se dobiva ako je, idealno, zračenje strogo monokromatsko, tada fazna razlika interferirajućih polja u svakoj točki ne ovisi o vremenu. Takva polja se nazivaju koherentna.

Interferirajuće zrake putuju različitim optičkim putevima. Ispod optičkog puta razumjeti put koji bi svjetlost prešla u vakuumu u istom vremenu kao i tijekom prolaska geometrijskog puta u mediju s indeksom loma :



U vakuumu I odgovarati. Ako na putu zrake postoji više odsječaka s različitim indeksima loma, tada je optički put duž cijelog geometrijskog puta jednak zbroju optičkih puteva u svakom odsječku.

U tečaju optike pokazuje se da ako je razlika u početnim fazama interferirajućih valova jednaka nuli, tada je razlika faza
, koja nastaje tijekom širenja valova, proporcionalna je optičkoj razlici u putu zraka (razlika u optičkim putovima)
:

, (1)

Gdje – valna duljina zračenja. Maksimalni intenzitet svjetlosti se opaža kada je razlika faza višekratnik 2. U ovom slučaju
,

Ako je zračenje nemonokromatsko, tj. sastoji se od oscilacija na različitim frekvencijama, tada je fazna razlika u svakoj točki nestacionarna u vremenu. Ako bi interferencijski uzorak bio snimljen pomoću brzog fotodetektora (na primjer, kamera s vrlo kratkim vremenom ekspozicije), tada bi kontrastni interferencijski uzorci bili vidljivi u slijedu fotografija, ali bi se položaj maksimuma i minimuma kaotično mijenjao od slike. slikati. Inercijalni fotodetektor, na primjer oko, usrednjava te nasumične oscilacije, a umjesto uzorka interferencije, na ekranu se vizualno uočava jednolika "siva" pozadina. Zbog toga je nemoguće promatrati stacionarni interferencijski uzorak polja dvaju različitih izvora zračenja. U svim interferometrima primaju se dvije svjetlosne zrake jedan izvor.

Ako je zračenje kvazimonokromatsko, tj. širina spektra vibracija
, Gdje je prosječna valna duljina spektra, tada se opaža kontrastni interferencijski uzorak ako je slučajna fazna pogreška mnogo manja od 2. Da bi se to postiglo, optička razlika putanja zraka mora biti mnogo manja od duljine koherencije izvora, tj. takva razlika u valnim stazama pri kojoj nestaje smetnja. Duljina koherencije kontinuiranog laserskog zračenja je najmanje nekoliko metara, dok je optička razlika putanja zraka u danom laboratorijski rad ne prelazi 1–2 cm, dakle, ispunjen je potreban uvjet za promatranje kontrastnog interferencijskog uzorka.

Ako glatko mijenjate razliku optičke putanje, izmjenjivat će se maksimumi i minimumi osvjetljenja zaslona. Pri promjeni razlike optičkog puta po
svijetla točka će biti zamijenjena tamnom, itd. Glatka promjena u optičkoj razlici putanje od
uzrokovat će prolazak osvjetljenja zaslona kroz maksimum (ili minimum) N jednom. Optičku razliku putanje u Michelsonovom interferometru možete promijeniti pomicanjem jednog od zrcala duž smjera zrake ili, kod fiksnih zrcala, promjenom indeksa loma medija duž putanje jedne od interferirajućih zraka. Visokoprecizni mjerači pomaka laserske interferencije dizajnirani su prema ovom principu.

Međutim, za mjerenje indeksa loma, interferometar je neusmjeren: jedno od zrcala je otklonjeno pod malim kutom od normale na os upadne zrake (ogledalo H 1 na slici 1, isprekidana linija ispod zrcala). U stvarnosti, kut nagiba je nekoliko lučnih minuta, tj. znatno manje nego što je prikazano na slici. Zbog neusklađenosti greda 1  i 2  nisu paralelni i djelomično se preklapaju na ekranu. Kao što je poznato iz teorije interferencije, kada se monokromatski ravni valovi s različitim smjerovima širenja superponiraju,

Međutim, u obliku se uočava interferencijski uzorak periodni sustav svijetle i tamne ravne pruge okomite na ravninu valnih vektora interferirajućih valova. Ova slika će se vidjeti na ekranu u području preklapanja greda. Kada se fazna razlika između valova promijeni, interferencijski uzorak u cjelini se pomiče.

Bilješka. Realne valne fronte su sferne površine, a otklon sfere od ravnine ekrana unutar promjera snopa doseže (20-30) . Čini se da na ekranu treba promatrati Newtonove interferencijske prstenove. Međutim, izgled interferencijskog uzorka određen je međusobnim otklonom dviju sfernih površina. Može se pokazati da će pri malom kutu odstupanja interferencijski uzorak biti isti kao kod interferencije ravnih valova - sustav ravnih pruga.

Princip rada:

Snop svjetlosti se pomoću raznih uređaja dijeli na 2 ili više koherentnih snopova, koji putuju različitim optičkim putovima, zatim se spajaju i promatra se rezultat njihove interferencije.

Optički interferometri se mogu podijeliti prema broju interferometra snopa:

Dvostruki i višeredni.

Interferometri s više zraka koriste se kao spektralni instrumenti za proučavanje spektralnog sastava svjetlosti.

Dvostruke zrake mogu se koristiti za mjerenje fizičkih tehničkih mjerenja.

Michelson: Paralelna zraka svjetlosti iz izvora, prolazeći kroz O1, pogađa prozirnu ploču P1 i dijeli se na dvije koherentne zrake.

Debljina sloja zraka l (optička razlika puta = 2l).

Pruge jednakog nagiba nastaju kada se prozirni sloj konstantne debljine osvijetli neparalelnim snopom monokromatskog zračenja.

Ako M2 i slika M1 tvore zračni klin, tada se pojavljuju pruge jednake debljine i pojavljuju se kao paralelne linije.

Jamin interferometar:

Namijenjen za mjerenje indeksa loma u plinovima i tekućinama. Snop monokromatske svjetlosti S se nakon refleksije od prednje i stražnje površine staklene ploče P1 dijeli na 2 snopa S1 i S2 na putu zraka, kroz koje se zrake reflektiraju od P2 je rotirana u odnosu na P1.

I padaju u teleskop T, gdje interferiraju, tvoreći ravne trake jednakog nagiba.

Δn=(m*λ)/l. Relativna pogreška u mjerenju indeksa loma doseže 10 -8.

Fabric-Perot:

Sastoji se od dvije paralelne ploče P1 i P2; na površine ploča koje su okrenute jedna prema drugoj nanesene su zrcalne prevlake s koeficijentom refleksije S, kao rezultat višestruke refleksije od zrcala, dobiva veliki broj paralelnih koherentnih zraka s konstantnom razlikom putanje između susjednih zraka.

h- Razmak između zrcala, θ- kut odbijanja zraka od zrcala

Intenzitet tih zraka bit će različit. Kao rezultat višezračne interferencije u žarišnoj ravnini l O2 leće nastaje interferencijski uzorak koji ima oblik koncentričnih prstenova i određuje se položaj maksimalne interferencije:

Δ=mλ, m – cijeli broj

Fabry-Perot interferometar se koristi kao uređaj visoke razlučivosti koji ovisi o koeficijentu refleksije zrcala, o udaljenosti između zrcala i povećava se s njihovim povećanjem.

Minimalni interval razlučivosti je 5 * 10 -5 nm. Posebne sposobnosti Fabry-Perot interferometra koriste se za proučavanje spektra u IC, vidljivom i centimetarskom području. Razlika između FP interferometra je optički rezonator lasera, čiji se emitirajući medij nalazi između zrcala.

Ako pretpostavimo da se između zrcala i normalno na njih nalazi ravninski EM val, tada kao rezultat njegove refleksije od zrcala nastaju stojni valovi i dolazi do rezonancije.