Физические методы исследования. Семинарские занятия. Часть 2. Стариковская С.М. - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

где R – коэффициент отражения зеркал интерферометра, а T – прозрачность
среды, заполняющей интерферометр.
Найдем типичное приборное уширение линии для интерферометра.
Задача 2.
Пусть TR =0.99, порядок интерференции q =10
5
. Найти уширение линии
для λ = 500 нм.
Решение
dλ =
λ(1 − TR)
qπ
√
TR
dλ =
500 · (1 −0.99)
10
5
· 3.14
(0.99)
dλ =
500 · 0.01 ·10
−5
3.14
∼ 10
−5
нм
Возможны различные варианты изменения оптической толщины интерфе-
рометра.Один из них – изменение давления.
Задача 3.
Показатель преломления газа зависит от давления как
n − 1=(n
0
− 1)p/p
0
Для воздуха n
0
=1.0003. Определить, как должно измениться давление в
интерферометре толщиной L =1для того, чтобы на длине волны 500 нм ин-
терференционная картина сместилась на 1 порядок.
Решение.
По условию максимумов, 2Ln cos ϕ = qλ. Следовательно (для cos ϕ ∼ 1),
получим:
2Lδn = λ(q −(q − 1)) = λ
С другой стороны,
∆n =4· 10
−7
p[Тор]
В конечном итоге получим
∆n =
5 · 10
−7
2 · 10
−2
=2.5 · 10
−5
;
∆p =
2.5 · 10
−5
4 cdot10
−7
≈ 63Тор
Таким образом, при выборе спектрального прибора для решения определен-
ной задачи обязательно нужен дополнительный анализ параметров, которые
вам необходимы (светосила, скорость регистрации, разрешение и т.д.). К при-
меру, можно показать, что при одинаковой разрешающей способности свето-
сила дифракционных спектрометров на порядок выше светосилы призменных,
а светосила интерферометров Фабри–Перо более чем на порядок превышает
светосилу дифракционных приборов. В то же время, если необходима плавная
перестройка длины волны, оптимумом являются дифракционные приборы.
45
   где R – коэффициент отражения зеркал интерферометра, а T – прозрачность
среды, заполняющей интерферометр.
   Найдем типичное приборное уширение линии для интерферометра.
Задача 2.
   Пусть TR = 0.99, порядок интерференции q = 105 . Найти уширение линии
для λ = 500 нм.
Решение
                                       λ(1 − T R)
                                dλ =       √
                                        qπ TR
                                   500 · (1 − 0.99)
                           dλ =             
                                  105 · 3.14 (0.99)
                           500 · 0.01 · 10−5
                       dλ =                  ∼ 10−5 нм
                                 3.14
  Возможны различные варианты изменения оптической толщины интерфе-
рометра.Один из них – изменение давления.
Задача 3.
  Показатель преломления газа зависит от давления как

                              n − 1 = (n0 − 1)p/p0
   Для воздуха n0 = 1.0003. Определить, как должно измениться давление в
интерферометре толщиной L = 1 для того, чтобы на длине волны 500 нм ин-
терференционная картина сместилась на 1 порядок.
Решение.
   По условию максимумов, 2Ln cos ϕ = qλ. Следовательно (для cos ϕ ∼ 1),
получим:

                         2Lδn = λ(q − (q − 1)) = λ
  С другой стороны,

                              ∆n = 4 · 10−7 p[Тор]
  В конечном итоге получим

                                 5 · 10−7
                         ∆n =             = 2.5 · 10−5 ;
                                 2 · 10−2
                                  2.5 · 10−5
                         ∆p =                ≈ 63Тор
                                 4 cdot10−7

   Таким образом, при выборе спектрального прибора для решения определен-
ной задачи обязательно нужен дополнительный анализ параметров, которые
вам необходимы (светосила, скорость регистрации, разрешение и т.д.). К при-
меру, можно показать, что при одинаковой разрешающей способности свето-
сила дифракционных спектрометров на порядок выше светосилы призменных,
а светосила интерферометров Фабри–Перо более чем на порядок превышает
светосилу дифракционных приборов. В то же время, если необходима плавная
перестройка длины волны, оптимумом являются дифракционные приборы.

                                        45

Страницы