> Michelson interferometer

Isaalang-alang ang prinsipyo ng pagpapatakbo Michelson interferometer. Alamin kung ano ang hitsura ng pattern ng interference sa isang Michelson interferometer, disenyo ng circuit at application.

Ang Michelson interferometer ay ang pinakakaraniwang pagsasaayos sa larangan ng optical interferometry.

Layunin ng Pagkatuto

• Unawain ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng Michelson interferometer.

Mga pangunahing punto

• Gumagamit ang interferometry ng mga superimposed wave upang makakuha ng impormasyon tungkol sa mga ito.
• Hinahati ng isang partikular na drive ang isang sinag ng liwanag sa dalawang landas, nagba-bounce pabalik at muling pinagsama ang mga ito upang bumuo ng isang pattern ng interference.
• Ang pinakatanyag na aplikasyon ay ang eksperimento ng Michelson-Morley, kung saan ang null na resulta ay nagbigay inspirasyon sa espesyal na teorya ng relativity.

Mga tuntunin

• Espesyal na relativity: Ang bilis ng liwanag ay nananatiling stable sa lahat ng mga frame ng sanggunian.
• Superimposed – inilagay sa ibabaw ng ibang bagay.
• Ang interference ay isang epekto na nilikha ng superposition dahil sa distortion dahil sa atmospheric o iba pang mga impluwensya.

Interferometry

Sa madaling salita, ang interferometry ay ang paggamit ng interference sa mga superimposed wave upang masukat ang kanilang mga katangian. Ang interferometry na paraan ay ginagamit sa maraming siyentipikong larangan, tulad ng astronomy, engineering, physics, fiber optics at oceanography.

Sa mga terminong pang-industriya, ginagamit ito upang sukatin ang maliliit na silid, refractive index at mga iregularidad sa mga ibabaw. Kapag pinagsama ang dalawang wave ng parehong frequency, ang resultang pattern ay batay sa pagkakaiba sa kanilang mga phase. Ang constructive interference ay nabuo kung ang mga wave ay nasa phase, habang ang mapanirang interference ay hindi. Ang prinsipyong ito ay ginagamit sa interferometry upang makakuha ng impormasyon tungkol sa paunang estado ng mga alon.

Michelson interferometer

Ang Michelson interferometer ay ang pinakamalawak na ginagamit na interferometer, na nilikha ni A. A. Michelson. Ang prinsipyo ng operasyon ay upang hatiin ang light beam sa dalawang landas. Pagkatapos nito, muling pinagsama-sama ang mga ito at bumubuo ng pattern ng interference. Upang lumikha ng mga guhit sa detektor, ang mga landas ay dapat na may iba't ibang haba at komposisyon.

May kulay at monochromatic na mga guhit: (a) – mga puting guhit, kung saan ang dalawang beam ay naiiba sa bilang ng mga inversion ng phase; (b) - mga puting guhitan, kung saan ang dalawang beam ay nailalarawan sa parehong bilang ng mga inversion ng phase; (c) – pattern ng mga guhit na may monochromatic na liwanag

Ipinapakita ng figure sa ibaba kung paano gumagana ang device. Ang M 1 at M 2 ay dalawang napakakintab na salamin, ang S ay ang pinagmumulan ng liwanag, ang M ay isang half-silver na salamin na gumagana bilang beam splitter, at ang C ay isang punto sa M na bahagyang sumasalamin. Kapag ang ray S ay tumama sa isang punto sa M, nahati ito sa dalawang beam. Ang isang sinag ay sumasalamin patungo sa A, at ang pangalawa ay ipinapadala sa ibabaw ng M hanggang sa puntong B. Ang A at B ay mga punto sa napakakintab na salamin M 1 at M 2. Kapag tumama ang mga sinag sa mga puntong ito, makikita ang mga ito pabalik sa puntong C, kung saan muling pinagsama ang mga ito upang lumikha ng pattern ng interference. Sa puntong E ito ay makikita sa tagamasid.

Michelson interferometer diagram na nagpapakita ng landas ng mga light wave

Mga aplikasyon

Ang Michelson interferometer ay ginagamit upang maghanap ng mga gravitational wave. Ginampanan din niya ang isang pangunahing papel sa pag-aaral ng itaas na kapaligiran, pagtukoy ng mga temperatura at hangin sa pamamagitan ng pagsukat ng lapad ng Doppler at mga pagbabago sa spectra ng liwanag at aurora.

Ngunit gayon pa man, maraming tao ang naaalala ang pinakatanyag na aplikasyon - ang eksperimento ng Michelson-Morley. Ito ay isang hindi matagumpay na pagtatangka upang ipakita ang impluwensya ng isang hypothetical etheric wind sa bilis ng ordinaryong hangin. Naging inspirasyon ito sa paglikha ng espesyal na teorya ng relativity.

MICHAELSON INTERFEROMETER ay binubuo ng dalawang salamin M 1 at M 2 at isang semi-permeable na sumasalamin sa partition S, na nakahilig sa isang anggulo ng 45 ° (Larawan 1). Ang partisyon na ito ay nagpapadala ng 50% ng liwanag na insidente dito at sumasalamin sa natitirang 50%. Mga distansya sa salamin L 1 at L 2 ay pareho: L 1 = L 2 = L. Ang monochromatic na ilaw mula sa pinagmulan ay dumadaan sa kalahati ng partition S, ay makikita mula sa M 1 at pagkatapos ay tumama sa detektor, kalahati ay sumasalamin mula sa S (ray 1). Ang landas na ito ng liwanag ay naglalakbay sa direksyon ng bilis ng Earth habang ito ay gumagalaw sa orbit at sa tapat na direksyon, na tumutugma sa paggalaw ng isang manlalangoy kasama at laban sa agos. Ang iba pang bahagi ng light beam ay makikita ng partition S sa salamin M 2, at sa pagbabalik ay dumadaan ito sa partisyon, na tinatamaan ang detector (beam 2). Ito ay tumutugma sa manlalangoy na gumagalaw sa agos.

Kung ang interferometer ay nakapahinga na may kaugnayan sa eter, kung gayon ang oras na ginugol ng una at pangalawang sinag ng liwanag sa kanilang landas ay pareho, at dalawang magkakaugnay na sinag ang pumapasok sa detektor sa parehong yugto ( cm. COHERENCE). Dahil dito, nangyayari ang interference at ang isang gitnang maliwanag na spot ay maaaring maobserbahan sa pattern ng interference ( cm. MGA OSCILLATION AT WAVE; OPTICS). Kung ang interferometer ay gumagalaw na may kaugnayan sa eter, kung gayon ang oras na ginugol ng mga sinag sa kanilang landas ay naiiba. Sa katunayan, hayaan c ang bilis ng liwanag na may kaugnayan sa eter, at v bilis ng interferometer na may kaugnayan sa eter. Kung gayon ang oras na ginugol sa unang landas (pababa at likod) ay katumbas ng

Upang makalkula ang oras t 2 dapat itong isaalang-alang na habang ang liwanag ay naglalakbay mula sa semi-permeable na partisyon patungo sa salamin M 2, ang salamin mismo ay gumagalaw kasama ang Earth na may kaugnayan sa eter. Samakatuwid, ang landas na nilakbay ng liwanag patungo sa salamin M 2 ay katumbas ng hypotenuse ng tatsulok. Ang bilis ng liwanag ay hindi nagbabago, dahil ang liwanag ay gumagalaw patayo sa direksyon ng bilis ng Earth. Mula sa mga simpleng geometric na pagsasaalang-alang

Gamit ang tinatayang mga formula:

Ang pagkaantala ng oras na ito ay tumutugma sa pagkakaiba sa mga landas ng dalawang sinag ng liwanag

Dahil dito, ang gayong pagkakaiba sa landas ng mga sinag ay tumutugma sa kabuuang bilang ng mga wavelength ng liwanag na akma sa loob ng pagkakaiba ng landas na ito, katumbas ng

Interference maxima at minima alternate kapag nagbago ang path difference ng p/2. Kaya, ang pagkalkula ng halaga n para sa mga partikular na parameter ng pag-install at pag-alam sa bilis ng Earth, maaari mong malaman kung paano dapat lumipat ang mga fringes ng interference. Siyempre, napakaliit ng epekto. Upang palakasin ito, pinalaki ni Michelson ang base ng interferometer L, na nagiging sanhi ng paulit-ulit na pagpapakita ng liwanag mula sa mga karagdagang salamin. Bilang karagdagan, ang eksperimento ay isinagawa sa pangalawang pagkakataon na ang aparato ay umikot ng 90°, dahil sa kung saan ang mga sinag ay nagpalit ng mga lugar at ang epekto ng paglilipat ng mga fringes ng interference ay nadoble.

Para sa monochromatic light na naaayon sa linya ng sodium na may wavelength l = 590 nm, at sa L= 11 m, v/c= 10 8, lumalabas na ang kabuuang shift ay humigit-kumulang 0.37 stripes. Gayunpaman, inaangkin nina Michelson at Morley, batay sa mga paunang pagsusuri ng instrumento, na malinaw nilang nakita ang pagbabago ng 0.01 fringes.

Alexander Berkov

Maraming uri ng interference device na tinatawag na interferometers. Sa Fig. Ang Figure 123.1 ay nagpapakita ng diagram ng Michelson interferometer. Ang isang sinag ng liwanag mula sa pinagmulan 5 ay bumagsak sa isang translucent na plato na pinahiran ng manipis na layer ng pilak (ang layer na ito ay ipinapakita sa figure sa pamamagitan ng mga tuldok). Ang kalahati ng insidente ng liwanag na pagkilos ng bagay ay makikita ng plate sa direksyon ng sinag 1, ang kalahati ay dumadaan sa plato at nagpapalaganap sa direksyon ng sinag 2. Sinasalamin ang sinag 1 mula sa salamin at bumalik sa kung saan ito nahahati sa dalawang sinag ng pantay na intensidad. Ang isa sa kanila ay dumadaan sa plato at bumubuo ng beam 1, ang pangalawa ay makikita sa direksyon ng S; hindi na tayo interesado sa bundle na ito. Ang beam 2, na naaninag mula sa salamin, ay bumabalik din sa plato kung saan ito ay nahahati sa dalawang bahagi: ang beam 2 na naaninag mula sa translucent na layer at ang sinag na dumaan sa layer, na hindi na rin tayo magiging interesado. Ang mga light beam 1 at 2 ay may parehong intensity.

Kung ang mga kondisyon ng temporal at spatial na pagkakaugnay ay natutugunan, ang beam 1 at 2 ay makagambala. Ang resulta ng interference ay nakasalalay sa pagkakaiba ng optical path mula sa plato hanggang sa mga salamin at likod. Ang beam 2 ay dumadaan sa kapal ng plato ng tatlong beses, ang beam 1 ay isang beses lamang. Upang mabayaran ang iba't ibang mga pagkakaiba-iba ng optical path na lumitaw dahil dito (dahil sa dispersion) para sa iba't ibang mga wavelength, isang plato na eksaktong katulad ngunit hindi isang plato na may pilak na plato ay inilalagay sa landas ng beam 1. Ito ay katumbas ng mga landas ng mga beam at 2 sa baso. Ang pattern ng interference ay sinusunod gamit ang isang teleskopyo T.

Iisipin nating palitan ang salamin ng virtual na imahe nito sa isang translucent na plato. Pagkatapos ang mga sinag 1 at 2 ay maaaring ituring na lumitaw dahil sa pagmuni-muni mula sa isang transparent na plato na limitado ng mga eroplano. Gamit ang mga tornilyo sa pagsasaayos, maaari mong baguhin ang anggulo sa pagitan ng mga eroplanong ito sa partikular, maaari silang mai-install nang mahigpit na kahanay sa bawat isa. Sa pamamagitan ng pag-ikot ng micrometer screw, maaari mong maayos na ilipat ang salamin nang hindi binabago ang pagtabingi nito.

Kaya, maaari mong baguhin ang kapal ng "plate" sa partikular, maaari mong gawin ang mga eroplano na magsalubong sa bawat isa (Larawan 123.1,6).

Ang likas na katangian ng pattern ng interference ay nakasalalay sa pagkakahanay ng mga salamin at sa pagkakaiba-iba ng insidente ng light beam sa device. Kung ang beam ay kahanay at ang mga eroplano ay bumubuo ng isang anggulo na hindi katumbas ng zero, pagkatapos ay sa larangan ng view ng pipe rectilinear stripes ng pantay na kapal ay sinusunod, na matatagpuan parallel sa linya ng intersection ng mga eroplano. Sa puting liwanag, lahat ng mga guhit, maliban sa zero-order na guhit na tumutugma sa linya ng intersection, ay makulayan. Ang zero band ay nagiging itim, dahil ang sinag ay makikita mula sa plato mula sa labas, at ang beam 2 mula sa loob, bilang isang resulta kung saan ang isang pagkakaiba sa phase ay lumitaw sa pagitan nila, katumbas ng puting liwanag Ang mga banda ay sinusunod lamang kapag ang kapal ng "plate" ay maliit (tingnan ang (122.5)). Sa monochromatic na ilaw na tumutugma sa pulang linya ng cadmium, napansin ni Michelson ang isang malinaw na pattern ng interference na may pagkakaiba sa landas ng pagkakasunud-sunod ng 500,000 wavelength (ang distansya sa pagitan ng mga ito ay humigit-kumulang 150 mm sa kasong ito).

Na may bahagyang diverging beam ng liwanag at isang mahigpit na parallel na pag-aayos ng mga eroplano at Mb. ang mga guhitan ng pantay na pagkahilig ay nakuha, na may anyo ng mga concentric na singsing. Habang umiikot ang micrometer screw, tumataas o bumababa ang diameter ng mga singsing. Sa kasong ito, alinman sa mga bagong singsing ay lilitaw sa gitna ng larawan, o ang mga bumababa na singsing ay kumukuha sa isang punto at pagkatapos ay mawawala. Ang paglipat ng pattern sa pamamagitan ng isang guhit ay tumutugma sa paglipat ng salamin sa floorboard ng wavelength.

Gamit ang aparato na inilarawan sa itaas, nagsagawa si Michelson ng ilang mga eksperimento na bumaba sa kasaysayan ng pisika. Ang pinakasikat sa kanila, na isinagawa nang magkasama sa Morley noong 1887, ay may layunin na makita ang paggalaw ng Earth na may kaugnayan sa isang hypothetical ether (pag-uusapan natin ang eksperimentong ito sa § 150). Noong 1890-1895 Gamit ang interferometer na naimbento niya, ginawa ni Michelson ang unang paghahambing ng wavelength ng pulang linya ng cadmium na may haba ng normal na metro.

Noong 1920, nagtayo si Michelson ng isang stellar interferometer, kung saan sinukat niya ang mga angular na laki ng ilang mga bituin. Ang aparatong ito ay naka-mount sa isang teleskopyo. Ang isang screen na may dalawang slits ay na-install sa harap ng lens ng teleskopyo (Larawan 123.2).

Ang liwanag mula sa bituin ay naaninag mula sa isang simetriko na sistema ng mga salamin na naka-mount sa isang matibay na frame na naka-mount sa isang cart. Ang mga panloob na salamin ay nakatigil, ngunit ang mga panlabas ay maaaring gumalaw nang simetriko, lumalayo sa mga salamin o lumalapit sa kanila. Ang landas ng mga sinag ay malinaw mula sa pigura. Lumitaw ang mga fringes ng interference sa focal plane ng lens ng teleskopyo, ang visibility nito ay nakasalalay sa distansya sa pagitan ng mga panlabas na salamin. Sa pamamagitan ng paggalaw ng mga salamin na ito, natukoy ni Michelson ang distansya sa pagitan ng mga ito kung saan naging zero ang visibility ng mga guhitan. Ang distansyang ito ay dapat nasa pagkakasunud-sunod ng coherence radius ng light wave na nagmumula sa bituin. Ayon sa (120.14), ang coherence radius ay pantay-pantay Mula sa kondisyon, ang angular diameter ng bituin ay nakuha

Isaalang-alang muna natin nang mas detalyado ang isang diagram, kung saan lumilitaw nang napakalinaw ang lahat ng pinakamahalagang detalye ng scheme ng interference.

Ang scheme na ito, na kilala bilang isang Biye lens, ay isinasagawa gamit ang isang lens cut kasama ang diameter; Ang dalawang halves ay bahagyang pinaghiwalay, na nagreresulta sa dalawang aktwal na mga imahe. S 1 At S 2 maliwanag na punto S. Ang puwang sa pagitan ng mga kalahating lente ay natatakpan ng isang screen SA(Larawan 7.1).

Ang interference ay sinusunod sa rehiyon kung saan nagmumula ang parehong light stream S 1 At S 2. Dot M Ang field ng interference ay may pag-iilaw na nakasalalay sa pagkakaiba ng landas sa pagitan ng dalawang nakakasagabal na beam. Ang diagram na ito ay malinaw na nagpapakita na ang nakakasagabal na mga flux ng liwanag ay tinukoy ng mga sukat ng mga solidong anggulo Ω, ang magnitude nito ay depende sa anggulo 2 φ = sa pagitan ng mga sinag na tumutukoy sa magkakapatong na bahagi ng mga sinag.

Ang anggulong ito ay 2 φ tatawagin natin ang aperture ng mga magkakapatong na beam. Pinakamataas na halaga ng anggulo 2 φ nakakatugon sa kondisyon S 1 Q 1|| S 2 Q 2 At S 1 R 1|| S 2 R 2; habang ang screen ay matatagpuan sa infinity. Karaniwang anggulo 2 φ medyo mas mababa, dahil ang screen ay matatagpuan sa isang may hangganang distansya D, bagaman malaki kumpara sa S 1 S 2 Laki ng Aperture 2 φ tinutukoy ang mga angular na dimensyon ng field ng interference, ang average na pag-iilaw nito ay depende sa liwanag at angular na dimensyon ng mga pinagmulang larawan S 1 At S 2. Ang kabuuang pagkilos ng bagay na dumadaan sa field ng interference ay proporsyonal sa lugar ng field na ito at, samakatuwid, sa anggulo 2 φ . Sa larangan ng interference, dahil sa interference, nangyayari ang muling pamamahagi ng pag-iilaw - nabuo ang mga fringes ng interference.

Anggulo 2ω sa pagitan ng mga katumbas na sinag na nagmumula S sa pamamagitan ng bawat isa sa dalawang sangay ng interferometer sa M, ay ang pambungad na anggulo ng mga sinag, na tumutukoy sa epekto ng interference sa punto M. Ang anggulong ito ay may halos parehong halaga para sa anumang iba pang punto ng field ng interference. Tatawagin natin ang anggulong ito na interference aperture. Ito ay tumutugma sa interference field sa anggulo ng convergence ng mga sinag 2 ω , ang halaga nito ay nauugnay sa anggulo 2ω ayon sa mga panuntunan para sa pagbuo ng mga imahe. Sa palaging distansya sa screen 2 ω mas marami, mas malaki ang 2ω.

Napakaraming device na nagpapatupad ng mga pagsasaayos na kinakailangan para makakuha ng mga pattern ng interference. Ang isa sa mga naturang device ay ang Michelson interferometer, na may malaking papel sa kasaysayan ng agham.

Ang pangunahing diagram ng Michelson interferometer ay ipinapakita sa Fig. 7.2. Sinag mula sa pinagmulan L. nahulog sa talaan P 1, pinahiran ng manipis na layer ng pilak o aluminyo. Ray AB, dumaan sa plato P2 naaaninag mula sa salamin S 1, at, muling tumama sa record P 1 bahagyang dumadaan dito, at bahagyang makikita sa direksyon JSC. Ray A.C. naaaninag mula sa salamin S 2, at, tinatamaan ang record P 1, bahagyang pumasa din sa direksyon JSC. Dahil parehong alon 1 At 2 , kumakalat sa direksyon JSC, ay kumakatawan sa isang dissected wave na nagmumula sa pinagmulan L, pagkatapos ay magkakaugnay sila sa isa't isa at maaaring makagambala sa isa't isa. Mula noong sinag 2 tumatawid sa rekord P 1 tatlong beses, at ang sinag 1 - isang beses, pagkatapos ay isang talaan ay inilagay sa kanyang paraan P2, magkapareho P 1; upang mabayaran ang karagdagang pagkakaiba sa landas na mahalaga kapag nagtatrabaho sa puting ilaw.

Ang naobserbahang pattern ng interference ay malinaw na tumutugma sa interference sa air layer na nabuo ng salamin S 2 at haka-haka na imahe S 1" mga salamin S 1 sa talaan P 1. Kung S 1, At S 2 ay matatagpuan upang ang nasabing air layer ay plane-parallel, kung gayon ang resultang interference pattern ay kakatawanin ng mga guhitan ng pantay na hilig (circular rings) na naisalokal sa infinity, at samakatuwid, ang kanilang pagmamasid ay posible na may mata na tinatanggap sa infinity (o isang pipe na nakatakda sa infinity, o sa isang screen na matatagpuan sa focal plane ng lens).

Siyempre, maaari ka ring gumamit ng pinahabang pinagmumulan ng liwanag. Kapag ang kapal ng layer ng hangin ay maliit, ang mga bihirang interference ring na may malaking diameter ay sinusunod sa larangan ng view ng teleskopyo. Sa isang malaking kapal ng layer ng hangin, ibig sabihin, isang malaking pagkakaiba sa mga haba ng mga braso ng interferometer, ang mga madalas na interference ring ng maliit na diameter ay sinusunod malapit sa gitna ng larawan. Ang angular diameter ng mga singsing, depende sa pagkakaiba sa mga haba ng interferometer arm at ang pagkakasunud-sunod ng interference, ay tinutukoy mula sa kaugnayan 2 d cos r = mλ. Malinaw, ang paglipat ng salamin sa pamamagitan ng isang-kapat ng haba ng daluyong ay tumutugma sa maliliit na halaga ng anggulo r paglipat sa larangan ng view ng isang liwanag na singsing sa halip ng isang madilim, at kabaligtaran, isang madilim na singsing sa halip ng isang maliwanag na singsing.

Ang paggalaw ng salamin ay isinasagawa gamit ang isang micrometric screw, na gumagalaw sa salamin sa isang espesyal na slide. Dahil sa malalaking Michelson interferometer ang salamin ay dapat na gumagalaw parallel sa sarili nito ng ilang sampu-sampung sentimetro, malinaw na ang mga mekanikal na katangian ng aparatong ito ay dapat na napakataas.

Upang bigyan ang mga salamin ng tamang posisyon, nilagyan ang mga ito ng mga set screws. Kadalasan ang mga salamin ay naka-install sa isang paraan na ang katumbas na layer ng hangin ay may hugis ng isang wedge. Sa kasong ito, ang interference fringes ng pantay na kapal ay sinusunod, na matatagpuan parallel sa gilid ng air wedge.

Sa malalaking distansya sa pagitan ng mga salamin, ang pagkakaiba ng landas sa pagitan ng mga nakakasagabal na beam ay maaaring umabot sa napakalaking halaga (higit sa 10 6 λ), upang ang mga gilid ng pagkakasunud-sunod ng isang milyon ay maobserbahan.

Ito ay malinaw na sa kasong ito ang mga ilaw na mapagkukunan ng isang napakataas na antas ng monochromaticity ay kinakailangan.

Ang mga optical interferometer ay ginagamit upang baguhin ang mga optical wavelength, spectral lines, ang refractive index ng polarization media, absolute at relative na haba ng mga bagay, angular sizes ng mga bituin upang makontrol ang kalidad ng optical parts at kanilang mga ibabaw.

Prinsipyo ng pagpapatakbo:

Ang isang sinag ng liwanag gamit ang iba't ibang mga aparato ay nahahati sa 2 o higit pang magkakaugnay na mga sinag, na dumadaan sa iba't ibang mga optical path, pagkatapos ay pinagsama-sama at ang resulta ng kanilang pagkagambala ay sinusunod.

Ang uri ng pattern ng interference ay depende sa paraan ng paghahati ng light beam sa magkakaugnay na beam, sa bilang ng interfering beam, pagkakaiba ng optical path, relatibong intensity, laki ng source, at spectral na komposisyon ng liwanag.

Ang mga optical interferometer ay maaaring hatiin ayon sa bilang ng mga beam interferometer:

Double-beam at multi-beam.

Ang mga multibeam interferometer ay ginagamit bilang mga instrumentong parang multo upang pag-aralan ang parang multo na komposisyon ng liwanag.

Maaaring gamitin ang dalawahang beam upang sukatin ang mga pisikal na teknikal na sukat.

Michelson: Ang isang parallel beam ng liwanag mula sa pinagmulan, na dumadaan sa O1, ay tumama sa translucent plate na P1 at nahahati sa dalawang magkakaugnay na beam.

Susunod, ang beam 1 ay makikita mula sa salamin M1, ang beam 2 ay makikita mula sa salamin M2. Ang beam 2 ay paulit-ulit na dumadaan sa plate P1, ang 1 ay hindi dumaan. Ang parehong mga beam ay dumadaan sa direksyon AO sa pamamagitan ng lens O2 at makagambala sa focal plane ng diaphragm D. Ang naobserbahang pattern ng interference ay tumutugma sa interference sa air layer na nabuo ng mirror M2 at ang virtual na imahe ng mirror M1 sa plate P1.

Kapal ng layer ng hangin l (pagkakaiba ng optical path = 2l).

Kung ang salamin M1 ay nakaposisyon upang ang M2 at ang virtual na imahe M1 ay magkatulad, kung gayon ang interference pattern ay binubuo ng mga fringes ng pantay na pagkahilig na naisalokal sa focal plane ng lens O2. At ang larawan ay kumakatawan sa mga concentric na singsing.

Ang mga guhit ng pantay na pagkahilig ay nabuo kapag ang isang transparent na layer ng pare-pareho ang kapal ay iluminado ng isang di-parallel na sinag ng monochromatic radiation.

Kung ang M2 at ang imaheng M1 ay bumubuo ng isang air wedge, pagkatapos ay lilitaw ang mga guhit na may pantay na kapal at lilitaw bilang magkatulad na mga linya.

Jamin Interferometer:

Idinisenyo para sa pagsukat ng mga refractive na indeks sa mga gas at likido Ang isang sinag ng monochromatic na ilaw S, pagkatapos ng pagmuni-muni ng harap at likuran na mga ibabaw ng isang glass plate na P1, ay nahahati sa 2 beam na S1 at S2 K1 at K2, kung saan ang mga beam ay ipinapakita mula sa P2 ay pinaikot na may kaugnayan sa P1.

At nahulog sila sa teleskopyo T, kung saan sila ay nakakasagabal, na bumubuo ng mga tuwid na guhitan ng pantay na pagkahilig.

Kung ang isa sa mga cuvettes ay napuno ng isang sangkap na may isang refractive index n1, at ang pangalawa ay may n2, pagkatapos ay sa pamamagitan ng paglilipat ng pattern ng interference sa pamamagitan ng bilang ng mga fringes m kumpara sa kaso kapag ang 2 parehong cuvettes ay napuno (o hindi), ito ay posible upang matukoy ang n1 at n2, na nauugnay sa Δn.

Δn=(m*λ)/l. Ang kamag-anak na error sa pagsukat ng refractive index ay umabot sa 10 -8.

Fabry-Perot:

Binubuo ito ng dalawang magkatulad na plato na P1 at P2; ang mga mirror coatings na may reflection coefficient mula 0.85 hanggang 0.98 ay inilalapat sa mga ibabaw ng mga plato na nakaharap sa isa't isa ang mga salamin ay nakakakuha ng isang malaking bilang ng mga parallel coherent beam na may pare-parehong pagkakaiba sa landas sa pagitan ng mga katabing beam.

h- Distansya sa pagitan ng mga salamin, θ- anggulo ng pagmuni-muni ng mga sinag mula sa mga salamin

Magiiba ang intensity ng mga beam na ito. Bilang resulta ng multi-beam interference sa focal plane l ng O2 lens, nabuo ang isang pattern ng interference, na may hugis ng concentric rings Ang posisyon ng maximum interference ay natutukoy:

Δ=mλ, m – integer

Ang Fabry-Perot interferometer ay ginagamit bilang isang aparato na may mataas na resolution.

Ang minimum na paglutas ng wavelength interval ay 5 * 10 -5 nm Ang mga espesyal na kakayahan ng Fabry-Perot interferometer ay ginagamit upang pag-aralan ang spectra sa IR, nakikita at sentimetro na mga bahagi ng wavelength range. Ang pagkakaiba sa pagitan ng FP interferometer ay ang optical resonator ng mga laser, ang naglalabas na daluyan nito ay matatagpuan sa pagitan ng mga salamin.

Kung ipagpalagay natin na ang isang alon ng eroplano ng EM ay matatagpuan sa pagitan ng mga salamin at normal sa kanila, kung gayon bilang resulta ng pagmuni-muni nito mula sa mga salamin, ang mga nakatayong alon ay nabuo at nangyayari ang isang resonance.

Ang h ay isang integer na bilang ng mga kalahating alon, ang m ay ang longitudinal vibration index o longitudinal mode.

Ang mga natural na frequency ng optical resonator ay bumubuo ng isang arithmetic progression, na katumbas ng – c/2*h (step)

Ang pagkakaiba sa dalas sa pagitan ng dalawang katabing longitudinal mode sa laser radiation ay depende sa distansya sa pagitan ng mga salamin ng lukab:

Ang paglipat ng isa sa mga salamin sa pamamagitan ng Δf ay humahantong sa isang pagbabago sa dalas ng pagkakaiba:

Δf=с* Δh/2h 2.

Maaari itong masukat gamit ang isang photodetector.