• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Interferometr

    Przeczytaj także...
    Spektroskopia – nauka o powstawaniu i interpretacji widm powstających w wyniku oddziaływań wszelkich rodzajów promieniowania na materię rozumianą jako zbiorowisko atomów i cząsteczek. Spektroskopia jest też często rozumiana jako ogólna nazwa wszelkich technik analitycznych polegających na generowaniu widm.Mikrofale – rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o długości fali pomiędzy podczerwienią i falami ultrakrótkimi, zaliczane są do fal radiowych. W różnych opracowaniach spotyka się różne zakresy promieniowania uznawanego za promieniowanie mikrofalowe, przykładowo od 1 mm (częstotliwość 300 GHz) do 30 cm (1 GHz), częstotliwość = 3·10 ÷ 3·10 Hz, a długości λ = 10 ÷ 0,1 m . Ten zakres pokrywa również pasma UHF oraz EHF (fale milimetrowe).
    Interferometr Michelsona to jeden z najczęściej stosowanych interferometrów. Posiada dwa prostopadłe do siebie ramiona. Monochromatyczne światło ze źródła A wpada do wnętrza układu i w centralnej części rozdziela się na dwie wiązki na półprzepuszczalnym zwierciadle B. Na końcu obu ramion znajdują się zwierciadła C, które zawracają bieg promieni. Jedno ze zwierciadeł dodatkowo jest ruchome i za jego pomocą zmienia się drogę optyczną jednej z wiązek w celu ustawienia interferometru. Po odbiciu obie wiązki padają ponownie na półprzepuszczalne zwierciadło, gdzie biegną już w jednym kierunku (do obserwatora D) i interferują ze sobą.

    Interferometrprzyrząd pomiarowy oparty na zjawisku interferencji fal. Zasada działania opiera się na nakładaniu na siebie dwóch fal spójnych, co prowadzi do powstania obszarów, wygaszania oraz wzmacniania drgań. Obserwacja powstających wzorów interferencyjnych umożliwia po odpowiednich obliczeniach uzyskanie bardzo dokładnych pomiarów.

    Światłowód – przezroczysta struktura (włóknista, warstwowa lub paskowa), w której odbywa się propagacja światła.Dyfrakcja (ugięcie fali) to zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód oraz w ich pobliżu. Zjawisko zachodzi dla przeszkód, które mają dowolną wielkość, ale wyraźnie jest obserwowane dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali.

    W ten sposób można mierzyć odległość albo określić przestrzenne wymiary badanego obiektu. Interferometry optyczne wykorzystują do badań fale świetlne i mają najszersze zastosowanie. Niekiedy do pomiarów interferometrycznych wykorzystuje się mikrofale lub elektrony, które w skali mikroświata, mogą być traktowane jak fala materii. Wyróżnia się interferometry jednowiązkowe, dwuwiązkowe i wielowiązkowe.

    Przyrząd pomiarowy (narzędzie miernicze) – urządzenie, układ pomiarowy lub jego elementy, przeznaczone do wykonania pomiarów samodzielnie lub w połączeniu z jednym lub wieloma urządzeniami dodatkowymi. Również wzorce miary (etalony), wzorce inkrementalne i materiały odniesienia są traktowane jako przyrządy pomiarowe.Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) – największy na świecie interferometr radiowy znajdujący się na płaskowyżu Chajnantor w Chilijskich Andach na wysokości ok. 5000 m n.p.m. W jego skład wchodzi 66 precyzyjnie wykonanych radioteleskopów o średnicach czasz 12 i 7 metrów. Prowadzą one obserwacje w zakresie fal milimetrowych i submilimetrowych. Interferometr powstał we współpracy międzynarodowej krajów Europy, Ameryki Północnej i Azji Wschodniej, przy współudziale Chile.

    Interferometr jednowiązkowy[]

    Jest to interferometr, w którym obraz interferencyjny powstaje w wyniku interferencji dwóch prostopadłych składowych promienia świetlnego. Zbudowany na bazie światłowodu planarnego (tzn. w postaci specjalnie przygotowanej płytki szklanej zdolnej prowadzić światło) w którym tylko jedna ze składowych promienia (mod TE lub TM) jest wrażliwa na zmiany współczynnika załamania światła otoczenia światłowodu. W wyniku zmiany współczynnika załamania powstaje pomiędzy składowymi prostopadłymi różnica faz. Użycie polaryzatora na wyjściu takiego układu pozwala na uporządkowanie drgań modów TE i TM w jednej płaszczyźnie. Wówczas możliwa jest interferencja i obserwacja na ekranie. Przykładem interferometru jednowiązkowego jest interferometr różnicowy.

    Fala – zaburzenie rozprzestrzeniające się w ośrodku lub przestrzeni. W przypadku fal mechanicznych cząstki ośrodka, w którym rozchodzi się fala, oscylują wokół położenia równowagi, przy czym przenoszą energię z jednego miejsca do drugiego bez transportu jakiejkolwiek materii.Mod (łac. modus – rodzaj, sposób) w ruchu falowym oznacza rodzaj drgania, czyli fali stojącej (charakteryzowanej przez długość fali) wzbudzanej w rezonatorze, jeśli rezonator pobudzany jest do drgań przez fale z pewnego zakresu długości. W zależności od kształtu rezonatora jego wzbudzenia mogą być

    Interferometr dwuwiązkowy[]

    Jest to interferometr, w którym światło ze źródła jest rozdzielane na płytce półprzepuszczalnej na dwa promienie. Podział mocy światła na płytce półprzepuszczalnej następuje po połowie. Jeden promień stanowi wówczas odniesienie, a drugi niesie ze sobą informacje (sygnał). Poprzez zmianę fazy sygnału, czyli przez zmianę drogi optycznej (np. dzięki zmianie współczynnika załamania światła lub drogi geometrycznej), uzyskuje się zmianę obrazu interferencyjnego w wyniku interferencji z promieniem odniesienia. Przykładami interferometrów dwuwiązkowych są:

    Interferometr Sagnaca - to rodzaj inteferometru dwuwiązkowego, przy pomocy którego można wyznaczać obrót poruszających się pojazdów. Urządzenie to stosuje się w samolotach jako precyzyjny żyroskop.Interferencja (łac. inter – między + ferre – nieść) – zjawisko powstawania nowego, przestrzennego rozkładu amplitudy fali (wzmocnienia i wygaszenia) w wyniku nakładania się (superpozycji fal) dwóch lub więcej fal. Warunkiem trwałej interferencji fal jest ich spójność, czyli korelacja faz i częstotliwości.
  • Interferometr Michelsona
  • Interferometr Mirau
  • Interferometr Fizeau
  • Interferometr Macha-Zehndera
  • Interferometr Sagnaca
  • Interferometr Lloyda
  • Zwierciadła Fresnela
  • Interferometr Twymana-Greena
  • Interferometr wielowiązkowy[]

    W tym przyrządzie obraz interferencyjny powstaje na podstawie wielu przesuniętych w fazie względem siebie promieni. Zmienna różnica faz powstaje np. w wyniku nierównych odstępów od powierzchni odbijających.

    Interferometr Twymana-Greena - przyrząd optyczny podobny do interferometru Michelsona. Służy do badania elementów optycznych (np. pryzmatów, soczewek) oraz całych układów optycznych (np. obiektywów).Interferometr optyczny – interferometr oparty na zjawisku interferencji fal świetlnych. Zasada działania opiera się na nakładaniu na siebie dwóch fal spójnych, co prowadzi do powstania jaśniejszych i ciemniejszych prążków interferencyjnych. Pomiar natężenia światła oraz jego przestrzennego rozkładu pozwala na bardzo dokładne pomiary odległości i oraz długości fali.

    Interferometrami wielowiązkowymi są między innymi:

  • interferometr Fabry'ego-Perota oraz
  • interferometr Newtona służący do obserwacji pierścieni Newtona.
  • Zobacz też[]

  • spektroskopia
  • dyfrakcja
  • interferometria
  • Atacama Large Millimeter Array



  • w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    W interferometrze Macha-Zehndera promień świetlny padający na wejście układu rozdzielany jest układem luster na dwa promienie, z których każdy przechodzi przez interferometr inną drogą. Następnie oba promienie ponownie spotkają się na wyjściu układu. Obraz interferencyjny, oglądany na ekranie, zależy od różnicy faz obu promieni; a zatem jest on czuły na najdrobniejsze detale, które mogą wpływać na różnicę dróg optycznych pomiędzy ramionami interferometru. Jeśli w jednym z ramion interferometru (nazywanym ramieniem sygnałowym) umieścimy tak zwany obiekt fazowy (dowolny obiekt przezroczysty o nieznacznie zmieniającym się w czasie lub przestrzeni współczynniku załamania) to efekty tych zmian widoczne będą na obrazie interferencyjnym w postaci układu prążków. Można to wykorzystać do badania subtelnych niejednorodności obiektów przezroczystych - np. przestrzennego rozkładu naprężeń w przezroczystym ośrodku stałym, lub rozkładu temperatury (i zarazem gęstości) gazu.
    Interferometr Fizeau jest to interferometr Interferometr dwuwiązkowy, wspólnej drogi, z podziałem amplitudy. Najczęsciej jest używany do pomiaru kształtu powierzchni bądź jednorodności materiału. Jego działanie polega na interferencji dwóch fal odbitych od powierzchni referencyjnej oraz od powierzchni badanej. W zależności od różnicy dróg optycznych między promieniami otrzymujemy prążki interferencyjne.
    Szkło − według amerykańskiej normy ASTM-162 (1983) szkło zdefiniowane jest jako nieorganiczny materiał, który został schłodzony do stanu stałego bez krystalizacji.
    Pierścienie Newtona – zjawisko optyczne polegające na powstawaniu prążków interferencyjnych w kształcie pierścieni, w świetle przechodzącym jak i odbitym, przechodzącym poprzez cienkie warstwy w pobliżu styku powierzchni wypukłej i płaskiej rozdzielonych substancją o innym niż stykające się współczynniku załamania. Dla światła białego powstają wielobarwne prążki, dla monochromatycznego – jasne i ciemne prążki.
    Koherencja fal (łac. - spójność, spoistość, łączność), czyli spójność fal – właściwość kilku fal wiązana pierwotnie ze zjawiskiem interferencji fal. Uznawano, że fale są spójne, jeśli w wyniku superpozycji fal składowych powstawał stały w czasie obraz interferencyjny. Gdy opracowano metody generowania i detekcji fal o bardzo krótkim czasie trwania problem spójności zaczęto rozpatrywać jako problem statystyczny.
    Konfiguracja oparta na światłowodzie planarnym. W światłowodzie za pomocą lasera pobudzamy mody TE i TM, a na wyjściu układu umieszczamy analizator (polaryzator) pod kątem 45° do płaszczyzn polaryzacji. Światło które przechodzi przez analizator interferuje i tworzy na ekranie obraz interferencyjny. Interferometr różnicowy zaliczamy do grupy interferometrów jednowiązkowych.
    Refrakcja - zmiana kierunku rozchodzenia się fali (załamanie fali) związana ze zmianą jej prędkości, gdy przechodzi do innego ośrodka. Zmiana prędkości wiąże się ze zmianą długości fali, podczas gdy częstotliwość pozostaje stała.

    Reklama