Интерферометр Майкельсона с лазерным источником света. Рябухо В.П - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГУ им. Чернышевского | Саратов

Составители: 

Рубрика: 

3
Цель работы: изучение явления интерференции света, устройства и принципа действия
интерферометра Майкельсона, ознакомление с измерительными возможностями
интерферометра.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Интерферометры это оптические устройства для наблюдения эффектов
интерференции волн и использования этих эффектов в измерительных целях.
Интерферометрия это совокупность методов и средств измерений, основанных на явлении
интерференции волн. Интерференция волн - явление взаимного усиления или гашения
колебаний при наложении двух или многих взаимнокогерентных волн. При
интерференции происходит пространственное перераспределение интенсивности
колебаний, возбуждаемых волнами, и образование светлых и темных интерференционных
полос – максимумов и минимумов интерференции. Светлые полосы образуются там, где
колебания складываются в фазе и усиливают друг друга. Это означает, что разность фаз
колебаний равна
,...2,1,0,2
±
±
=
=
∆
mm
π
ϕ
. Темные полосы образуются там, где колебания
оказываются в противофазе,
(
)
π
ϕ
12
∆
m , и ослабляют друг друга.
Для наблюдения эффектов интерференции необходима взаимная когерентность волн,
при которой разность фаз колебаний, возбуждаемых волнами в области их наложения,
остается неизменной во времени, const
=
∆
ϕ
.
Волны от физически различных источников взаимно некогерентны. Поэтому для
получения взаимнокогерентных волн используют оптические устройства -
интерферометры, в которых волну от одного источника разделяют на две части – на две
волны, которые потом тем или иным способом накладывают друг на друга.
Интерферометры можно разделить на два вида – с делением исходной волны по
амплитуде и с делением по волновому фронту. К первому виду относятся
интерферометры Ньютона, Физо, Майкельсона, Маха-Цендера, Жамена, Саньяка и др, а
ко второму виду – интерферометры Юнга, Релея, звездный интерферометр Майкельсона,
бизеркала Френеля, бипризма Френеля, билинза Бийе, зеркало Ллойда и др.
В настоящей работе изучается принцип действия и измерительные возможности
интерферометра Майкельсона, получившего наиболее широкое распространение в
измерительной технике и научных исследованиях. Схема интерферометра Майкельсона
представлена на рис. 1.
Световая волна от источника S делится полупрозрачным зеркалом BS на две части –
две волны, которые распространяются в направлениях перпендикулярных плоским
зеркалам
1
M
и
2
M
. Отраженные от зеркал волны возвращаются к делителю BS . Каждая
из этих волн опять делится полупрозрачным зеркалом по амплитуде, так что в выходной
ветви интерферометра складываются две волны. Результат интерференции этих волн
можно наблюдать на экране в плоскости
xy
на некотором расстоянии от делителя BS .

Страницы