Інтерфер́ометр Фабрі́ — Пе́ро або етало́н Фабрі́ — Пе́ро — багатопроменевий інтерференційний спектральний прилад з високою роздільною здатністю, збудований у 1913 році французькими фізиками Шарлем Фабрі та . За своєю будовою інтерферометр — плоскопаралельна пластинка (зазвичай повітряна), утворена двома старанно відшліфованими та відполірованими плоскими поверхнями (скляні або кварцові). Зовні ці пластини можуть утворювати невеликий кут із внутрішнім, для того щоб світлові блиски не заважали спостереженню головної частини інтерференційної картини. Внутрішня частина пластин вкривається сріблом або іншим металом, щоб вони мали високий коефіцієнт відбиття.
Інтерференційна картина — кільця рівного нахилу, оскільки утворена вона від пучка світла, що розходиться від широкого джерела. Порядок інтерференції залежить від відстані між пластинами, а різкість — від коефіцієнта відбиття металу на внутрішніх поверхнях плоских пластинок.
Принцип дії
Принцип дії інтерферометра Фабрі — Перо засновано на багатопроменевій інтерференції. Плоска хвиля, що падає на нього, багато разів віддзеркалюється від внутрішніх стінок пластин та частково проходить далі. Таким чином створюються когерентні хвилі, які різні за амплітудою та фазою. Якщо позначити початкову амплітуду через , тоді хвилі, що проходять мають амплітуди:
- ,
де R — коефіцієнт відбиття. Амплітуди хвиль, що віддзеркалюються:
- ,
Знак «мінус» враховує втрату півхвилі при відбитті. Різниця ходу між двома сусідніми пучками визначається за формулою , а різниця фаз , де k — хвильове число. Тоді результуючі амплітуди відбитої хвилі та хвилі, що проходить утворюють геометричну прогресію:
- ,
- ,
де і — уявна одиниця. Якщо пластина достатньо довга, тоді амплітуди можна записати як суми нескінченних спадаючих геометричних прогресій:
- ,
- .
Застосування
Інтерферометр Фабрі — Перо застосовують для розділення тонкої структури спектральних ліній. При одночасному опроміненні інтерферометра хвилями з близькими, але не однаковими довжинами хвиль, інтерференційні смуги розщеплюються. Роздільна здатність інтерферометра залежить від різкості зображення в ньому.
Інше використання — порівняння довжин хвиль. При цьому інтерферометр освітлюють водночас променем світла, довжину хвилі якого треба визначити й еталонним променем із відомою довжиною хвилі.
Джерела
- Метод обвідних в інтерферометрії Фабрі–Перо: монографія / П. С. Кособуцький ; М-во освіти і науки, молоді та спорту України, Нац. ун-т «Львів. політехніка». — Л. : Вид-во Львів. політехніки, 2013. — 228 с. : іл. — Бібліогр.: с. 207—226. —
- Ландсберг Г. С. Оптика. Учеб. пособие: Для вузов — 6-е изд., стереот. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. — 848 ст. — — ст. 125—129;
- Сивухин Д. В. Общий курс физики. Учеб. пособие: Для вузов. В 5 т. Т. IV. Оптика — 3-е изд., стереот. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. — 792 ст. — — ст. 263—265.
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Zapit Etalon Fabri Pero perenapravlyaye syudi div takozh Etalon znachennya Interfer ometr Fabri Pe ro abo etalo n Fabri Pe ro bagatopromenevij interferencijnij spektralnij prilad z visokoyu rozdilnoyu zdatnistyu zbudovanij u 1913 roci francuzkimi fizikami Sharlem Fabri ta Za svoyeyu budovoyu interferometr ploskoparalelna plastinka zazvichaj povitryana utvorena dvoma staranno vidshlifovanimi ta vidpolirovanimi ploskimi poverhnyami sklyani abo kvarcovi Zovni ci plastini mozhut utvoryuvati nevelikij kut iz vnutrishnim dlya togo shob svitlovi bliski ne zavazhali sposterezhennyu golovnoyi chastini interferencijnoyi kartini Vnutrishnya chastina plastin vkrivayetsya sriblom abo inshim metalom shob voni mali visokij koeficiyent vidbittya Interferencijna kartina etalona Fabri Pero otrimana z pereoholodzhenogo dejteriyu Interferencijni kilcya vidobrazhuyut tonku strukturu elementa Interferencijna kartina kilcya rivnogo nahilu oskilki utvorena vona vid puchka svitla sho rozhoditsya vid shirokogo dzherela Poryadok interferenciyi zalezhit vid vidstani mizh plastinami a rizkist vid koeficiyenta vidbittya metalu na vnutrishnih poverhnyah ploskih plastinok Princip diyiShema etalonu ta shlyah svitla u nomu Princip diyi interferometra Fabri Pero zasnovano na bagatopromenevij interferenciyi Ploska hvilya sho padaye na nogo bagato raziv viddzerkalyuyetsya vid vnutrishnih stinok plastin ta chastkovo prohodit dali Takim chinom stvoryuyutsya kogerentni hvili yaki rizni za amplitudoyu ta fazoyu Yaksho poznachiti pochatkovu amplitudu cherez A 0 displaystyle A 0 todi hvili sho prohodyat mayut amplitudi A 1 1 R A 0 A 2 R 1 R A 0 A 3 R 2 1 R A 0 displaystyle A 1 1 R A 0 A 2 R 1 R A 0 A 3 R 2 1 R A 0 de R koeficiyent vidbittya Amplitudi hvil sho viddzerkalyuyutsya A 1 R A 0 A 2 R 1 R A 0 A 3 R R 1 R A 0 displaystyle A 1 sqrt R A 0 A 2 sqrt R 1 R A 0 A 3 sqrt R R 1 R A 0 Znak minus vrahovuye vtratu pivhvili pri vidbitti Riznicya hodu mizh dvoma susidnimi puchkami viznachayetsya za formuloyu D 2 d n cos 8 displaystyle Delta 2dn cos theta a riznicya faz F k D displaystyle Phi k Delta de k hvilove chislo Todi rezultuyuchi amplitudi vidbitoyi hvili ta hvili sho prohodit utvoryuyut geometrichnu progresiyu A d A 0 1 R 1 R e i F R 2 e 2 i F displaystyle A d A 0 1 R left 1 Re i Phi R 2 e 2i Phi right A r R A 0 R 1 R A 0 e i F 1 R e i F R 2 e 2 i F displaystyle A r sqrt R A 0 sqrt R 1 R A 0 e i Phi left 1 Re i Phi R 2 e 2i Phi right de i uyavna odinicya Yaksho plastina dostatno dovga todi amplitudi mozhna zapisati yak sumi neskinchennih spadayuchih geometrichnih progresij A d 1 R 1 R e i F A 0 displaystyle A d frac 1 R 1 Re i Phi A 0 A r R 1 e i F 1 R e i F A 0 displaystyle A r frac sqrt R 1 e i Phi 1 Re i Phi A 0 ZastosuvannyaInterferometr Fabri Pero zastosovuyut dlya rozdilennya tonkoyi strukturi spektralnih linij Pri odnochasnomu oprominenni interferometra hvilyami z blizkimi ale ne odnakovimi dovzhinami hvil interferencijni smugi rozsheplyuyutsya Rozdilna zdatnist interferometra zalezhit vid rizkosti zobrazhennya v nomu Inshe vikoristannya porivnyannya dovzhin hvil Pri comu interferometr osvitlyuyut vodnochas promenem svitla dovzhinu hvili yakogo treba viznachiti j etalonnim promenem iz vidomoyu dovzhinoyu hvili DzherelaMetod obvidnih v interferometriyi Fabri Pero monografiya P S Kosobuckij M vo osviti i nauki molodi ta sportu Ukrayini Nac un t Lviv politehnika L Vid vo Lviv politehniki 2013 228 s il Bibliogr s 207 226 ISBN 978 617 607 377 2 Landsberg G S Optika Ucheb posobie Dlya vuzov 6 e izd stereot M FIZMATLIT 2003 848 st ISBN 5 9221 0314 8 st 125 129 Sivuhin D V Obshij kurs fiziki Ucheb posobie Dlya vuzov V 5 t T IV Optika 3 e izd stereot M FIZMATLIT 2005 792 st ISBN 5 9221 0228 1 st 263 265 Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi