Интерферометры - Захарьевский А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
432 Желтый
492 Красный
520 Пурпуровый
552 Пурпурно-фиолетовый
602 Сине-зеленый ¦ 3-й порядок
666 Зеленый
712 Мутножелтый
828 Матовопурпурный • 4-й порядок
994
Серо-зеленый
частью каждой схемы для получения полос равного наклона является устройство, позволяющее ограничивать размеры рабочего участка пластинки.
Рассмотрим прежде всего случай, когда рабочий участок пластинки весьма мал (фиг. 62). Осветительное устройство этой схемы состоит из лампы монохроматического света, диафрагмы L с весьма малым отверстием («точечная диафрагма») и линзы Oi. Диафрагма L (входной зрачок) спроектирована линзой Oi на первую поверхность пластинки s, в точку L1. Рабочий участок пластинки ограничен размерами изображения L1. Положение поля интерференции В выбрано произвольно. Интерференционная картина рассматривается через лупу О2 глазом А.
На фиг. 62 показана пара интерферирующих лучей, сходящихся в точке Р. В каждой точке поля В сходятся два интерферирующих
88 луча, причем первый из них проходит через точку (выходной зрачок) L1, а второй через точку L2. Последняя является изображением точки L1 во второй поверхности пластинки. Если показатель преломления пластинки равен п и толщина (по линии L1L2) равна h, то рас-
II 2 hT
стояние L1L2 равно —. Так как во всех точках поля сходятся лучи,
отраженные от одного и того же участка (точки) пластинки, то изменение разности хода происходит только за счет изменения угла падения, который для различных точек поля различен.
P
ного наклона.
В данной схеме мы имеем дело со случаем Б фиг. 34. Ширина полос определяется углом w. Полосы ориентированы перпендикулярно к плоскости чертежа и несколько искривлены»
Угол ? на схеме фиг. 62 не равен нулю и, следовательно, полосы в поле В не локализованы. Входная диафрагма L может иметь форму узкой щели. Для большей ясности на фиг. 63 изображен, ход лучей в той же схеме при широкой щели. Лучи, отраженные от второй поверхности, на этой фигуре не показаны. В точке P сходятся лучи, падающие на пластинку под различными углами падения. Поэтому разность хода в точке P от различных пар интерферирующих лучей получается различной, и контраст полос ухудшается. Пластинки большой толщины в этом отношении более чувствительны.
Чтобы исправить схему фиг. 63, надо отнести интерференционное поле на бесконечно далекое расстояние от пластинки. Тогда схема получает вид, изображенный на фиг. 64а. Интерференционное поле В
89 Фиг. 63. Схема для получения нелокализованных полос равного наклона (широкий источник света).
Фиг. 64а. Схема для получения локализованных полос равного наклона.
90 находится в фокальной плоскости объектива O2. В каждой точке поля сходятся только такие лучи, которые падают на пластинку параллельным пучком. В плоскопараллельной пластинке пары интерферирующих лучей имеют одинаковую разность хода и в точке поля P дают согласованный результат интерференции.
При плоскопараллельной пластинке точки Pi и P2 сливаются в одну и, следовательно, плоскость В является плоскостью локализации. Изображения диафрагмы L после отражения от поверхностей пластинки S занимают положения Li и L2 и являются выходными зрачками. Полосы рассматриваются через окуляр O3, который вместе с объективом O2 составляет обычную зрительную трубу.
13. Если пластинка не строго плоскопараллельна, то угол ? перестает быть равным нулю q и плоскость В не является плоскостью локализа-зии. Рабочий участок такой пластинки должен быть ограничен, исходя из условия, чтобы для двух произвольно взятых точек рабочего участка разности ходов не отличались на величину,
большую (примерно) — . Из формулы (73) по-
лучаем
2п cos rdh<C—' 4
Для клиновидной пластинки (фиг. 646) с углом 6 может быть взят щелевидный зрачок, ширина которого определится из формулы
?6 = ?Й <
8п cos г
мальное падение) получаем
При л a 1,5 и г ж O0 (нор-
Ь = -
128
Фиг. 646. Размеры зрачка при клиновидной пластинке для получения полос равного наклона.
Х«0,0006 мм ширина зрачка
Например, при 6 ==10" = 0,00005,
. 0,0006 ,
равна Ь =---= 1 мм.
' 12-0,00005
Таким образом, при соответственном ограничении рабочего участка пластинки полосы равного наклона могут быть получены не только в строго плоскопараллельных пластинках, но и в пластинках сравнительно низкого качества.
Ввиду того что в практике могут встретиться различные пластинки, диафрагму L полезно делать раздвижной.
Полосы равного наклона продолжают существовать и в том случае, если размеры зрачков значительно больше указанных выше допусков. Но в этом случае фокальная плоскость В объектива O2 фиг. 64 перестает быть плоскостью локализации и при рассматривании различных участков интерференционного поля приходится изменять фокусировку трубы (см. стр. 99).
14. Если освещать пластинку по направлению нормали, то мы приходим к случаю В фиг. 34, когда полосы равного наклона имеют
91 форму колец. Схема для получения колец показана на фиг. 65 и отличается от схемы фиг. 64 только добавлением полупосеребренной пластинки М. Центр интерференционных колец расположен по направлению нормали к пластинке s. Кольца всегда получаются круглые. Понижение качества пластинки выражается только в ослаблении контраста колец.
