Интерферометры - Захарьевский А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Действие микроскопического препарата на проходящую через него световую волну состоит в том, что имеющиеся в препарате неоднородные включения создают на поверхности волны микронеровности. Если на такую волну будет наложена недеформированная
246. волна, то в монохроматическом свете микронеровности будут обнаружены по местным усилениям или ослаблениям света вследствие интерференции. В белом свете при достаточно малой разности «ода будут наблюдаться интерференционные цвета тонких пленок. В результате микроскопические объекты окрашиваются в различные цвета в зависимости от вносимой ими разности хода. Так как чувствительность интерференционных методов очень высока, то при осуществлении этой идеи надо ожидать существенного повышения мощности микроскопа.
Теоретически данная задача не отличается от той, с которой пришлось встретиться при изучении микропрофиля поверхностей высокого класса чистоты и которая была разрешена благодаря изобретению микроинтерферометра (см. § 23).
247. ГЛАВА VII
ДОБАВЛЕНИЯ К ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ИНТЕРФЕРОМЕТРОВ
При изложении общей теории интерферометров в § 5 была сделана предпосылка, что входной зрачок интерферометра состоит из самосветящихся, некогерентных точек. Однако полученные формулы, как можно видеть из рассуждений, приведенных на стр 66, обнаруживают полное сходство с дифракционными формулами, известными из курсов физики. К этим формулам мы пришли бы, изучая дифракцию от входного зрачка и считая отдельные точки зрачка принадлежащими к одной и той же волновой поверхности, т. е. когерентными. Дифракционный характер формул становится понятен, если рассмотреть иной способ освещения интерферометра, при котором источник света совмещен не со зрачком входа, а с интерференционным полем.
Теоретически оба способа освещения равноправны и оба являются чисто условными допущениями, облегчающими построение теории. Практически второй способ освещения применяется редко, так как при нем в интерференционное поле проектируется светящееся тело лампы со всеми его невыгодными особенностями!; например, проектируются витки опирали лампы накаливания при освещении белым светом, дефекты стекла колбы лампы и т. п. Вследствие этого при втором способе трудно получить равномерно освещенное поле без пятен и точек.
В настоящей главе даются первоначальные сведения о том, как общая теория интерферометров может быть построена при втором способе освещения. Нельзя ожидать, что при этом будут получены новые выводы или открыты какие-либо новые явления. Однако разносторонний подход к решению вопроса может способствовать лучшему пониманию сути дела.
В § 5 были рассмотрены интерференционные схемы с одним входным зрачком. Дополнительные ограничивающие диафрагмы, которые могут иметься во всех интерферометрах, приводят к схемам с двумя входными зрачками. Если наблюдение полос производится визуально, то дополнительной диафрагмой может являться зрачок глаза. В иных случаях ограничивающей диафрагмой служит объектив зрительной трубы, объектив фотоаппарата и т. п. Диафрагмы, установленные в интерферометре Жамена (см. фиг. 86) для защиты
248. от вредных рефлексов, также могут ограничивать пучки лучей-Диафрагма в интерферометре Рэлея (двойная щель) является необходимой частью прибора, которая существенно влияет на характер интерференции. В настоящей главе значение дополнительных диафрагм для контрастности интерференционных полос рассматривается более подробно.
Литература к главе VII дана отдельно.
§ 29. Состояние теории интерферометров к настоящему времени
Современные интерферометры составляют особый, большой класс оптических приборов, с которыми приходится иметь дело большому числу специалистов конструкторов, производственных инженеров и работников различных лабораторий. Однако до сих пор интерферометры не рассматриваются в общих курсах оптических инструментов (А. И. Тудоровский [1]; S. Czapski и. О. Eppenstein [2]) и стоят обособленно от прочих приборов: микроскопов, телескопов.
Фиг. 178. Интерференция в плоскопараллельной пластинке. а — по Р. Полю; б — по Р. Вуду; 0 —по Г. С. Ландсбергу.
и др. При проектировании, изготовлении и применении интерферометров приходится пользоваться теми сведениями, которые можно получить из курсов физики и из журнальных статей. Специалисту-оптику приходится работать в условиях переходного периода, когда приборы уже получили широкое распространение, но теория их еще не достигла того состояния, которое необходимо для повседневных технических расчетов.
Из литературы об интерферометрах (Handbuch d. physik. Optik [3], M. Ф. Романова [4]), убеждаемся, что методы расчетов, связанных с интерферометрами, совершенно не похожи на те, которыми пользуются при расчетах прочих оптических приборов. Объясняется это тем, что1 в интерферометрах отсутствует понятие об оптическом изображении. В более поздних статьях (G. Hansen [5], [6], W. Kinder [7]) свойства интерферометров разъясняются путем введения новых искусственных понятий, имеющих мало общего с представлениями прикладной оптики. При решении частных задач исследователи пользуются различными методами (Д. С. Рождественский [8], С. И. Вавилов [9] стр. 75—103). Вследствие недостаточно развитой теории даже такие специалисты, как Аббе и Пульфрих (см. ниже), при конструировании интерферометров допускали существенные ошибки.
