Ինտերֆերոմետր

Ինտերֆերոմետրի երկու ալեհավաքների ճառագայթների ուղու տարբերությունը

Ինտերֆերոմետր, չափիչ սարք, որի աշխատանքի հիմքում ընկած է ալիքների ինտերֆերենցիայի երևույթը։ Գոյություն ունեն ձայնային և էլեկտրամագնիսական ալիքների (ռադիոինտերֆերոմետրեր, օպտիկական և ռենտգենյան ճառագայթների ինտերֆերոմետրեր) ինտերֆերոմետրեր։ Ձայնային ինտերֆերոմետրը և ռադիոինտերֆերոմետրը օգտագործվում են ալիքների տարածման արագությունը, ճառագայթիչների միջև հեռավորությունը չափելու համար։ Օպտիկական ինտերֆերոմետրերը, որոնք համեմատաբար ավելի լայն տարածում ունեն, կիրառվում են սպեկտրային գծերի ալիքի երկարությունը, թափանցիկ միջավայրերի բեկման ցուցիչները, աստղերի անկյունային չափերը որոշելու, դետալների և դրանց մակերևույթների որակը ստուգելու համար։ Օպտիկական ինտերֆերոմետրի աշխատանքի սկզբունքը հետևյալն է. լույսի փունջը որևէ եղանակով բաժանվում է երկու և ավելի կոհերենտ ճառագայթների, որոնք, տարբեր օպտիկական ճանապարհներ անցնելով, հանդիպում են միմյանց և առաջացնում ինտերֆերենցիոն պատկեր։ Օպտիկական ինտերֆերոմետրերը կարելի է բաժանել 2 խմբի։

նկ. 1

Առաջին խմբի ինտերֆերոմետրերի աշխատանքի հիմքում ընկած է կոհերենտ ճառագայթների ստացման ալիքային ճակատի բաժանման եղանակը։ Այդպիսի ինտերֆերոմետրի օրինակ է Ռելեի ինտերֆերոմետրը (նկ. 1): Լուսավորման ճեղքը, որը գտնվում է օբյեկտիվի կիզակետային հարթությունում, ծառայում է լույսի աղբյուր։ Նրանից հետո տեղավորված էկրանի երկու անցքերի միջոցով փունջը բաժանվում է կոհերենտ ճառագայթների, որոնք օբյեկտիվի կիզակետային հարթությունում առաջացնում են ինտերֆերենցիոն պատկեր։ Եթե կոհերենտ ճառագայթների ճանապարհին տեղավորված լինեն տարբեր բեկման ցուցիչներ ունեցող նյութեր, ապա փնջերի միջև առաջ կգա ընթացքների լրացուցիչ տարբերություն, որի հետևանքով ինտերֆերենցիոն պատկերը կշեղվի։ Չափելով շեղման մեծությունը, կարելի է որոշել տարբերությունը։

Երկրորդ խմբի ինտերֆերոմետրերի աշխատանքի հիմքում ընկած է կոհերենտ ճառագայթների ստացման ամպլիտուդային բաժանման եղանակը, այսինքն՝ ինտերֆերենցիոն երևույթները հարթ–զուգահեռ կամ սեպաձև թիթեղներում։ Հարթ թիթիղից ստացվող ինտերֆերենցիոն պատկերը կախված է թիթեղի հաստությունից $(h)$, բեկման ցուցչից, ճառագայթի անկման անկյունից $(\varphi )$ և ալիքի երկարությունից $(\lambda )$: Այդպիսի ինտերֆերոմետրը հնարավորություն է տալիս որոշել նշված մեծություններից ցանկացածը։ Օրինակ, եթե հայտնի են $h$–ը և $n$-ը, ապա մեծ ճշտությամբ կարելի է որոշել $\lambda$-ն (ինտերֆերենցիոն սպեկտրոսկոպիա), կամ եթե հայտնի են $\lambda$-ն և $h$–ը, կարելի է որոշել $n$-ը (ինտերֆերենցիոն ռեֆրակտոմետրիա)։ Երկրորդ խմբի ինտերֆերոմետրի օրինակ է Մայքելսոնի ինտերֆերոմետրը (նկ. 2):

նկ. 2

Լույսի $A$ աղբյուրից առաքվող զուգահեռ ճառագայթների փունջը կիսաթափանցիկ $B$ հայելու միջոցով բաժանվում է երկու կոհերենտ ճառագայթների (1 և 2) որոնք անդրադառնալով ճառագայթներին ուղղահայաց տեղավորված $C$ հայելիներից, տարածվում են և առաջացնում ինտերֆերենցիոն պատկեր։ Ակնհայտ է, որ վերջինս (դիտվում է $D$ դիտակով) կհամապատասխանի $C$ հայելիով և $B$-ի կեղծ պատկերով կազմված $h$ հաստությամբ օդային «թիթեղին»։ Հարթ–գուգահեռ թիթեղների դեպքում պետք է նկատի ունենալ բազմապատիկ անդրադարձումները։ Սովորական պայմաններում դրանց հետևանքով ստացվող հաջորդական ճառագայթների ինտենսիվությունը շատ արագ նվազում է, ուստի միայն երկու ճառագայթներ են հաշվի առնվում։ Իսկ երբ անդրադարձման գործակիցն արհեստականորեն մեծացվում է, ապա ստացվում են ինտենսիվությամբ միմյանց մոտ մեծ թվով ճառագայթներ, որոնց առաջացրած ինտերֆերենցիոն պատկերն ավելի կտրուկ է լինում։ Հենց այդ երևույթն է օգտագործվում Ֆաբրի– Պերոյի ինտերֆերոմետրում և Լյումեր–Գերկեի թիթեղում։

Տես նաև

• Լույսի ինտերֆերենց
• Կոհերենտություն

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 4, էջ 359)։