|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Интерферометр Люммера - Герке |
 | |
Анимация
Описание
Интерферометр Люммера - Герке является по сути дела модификацией интерферометра Фабри - Перро (см. эффект 1180), предназначенной для спектроскопии высокого разрешения в среднем ультрафиолетовом диапазоне (длины волн 0,1-0,2 мкм).
Схематическое изображение конструкции интерферометра Люммера - Герке представлено на рис. 1.
Схематическое изображение конструкции интерферометра Люммера - Герке
Рис. 1
Основу прибора составляет плоскопараллельная пластина из плавленного или кристаллического кварца, который известен своей высокой прозрачностью в ультрафиолетовой области. Излучение падает на нее под “скользящим” углом падения a'»p/2. При этом угол преломления в кварце близок к углу полного внутреннего отражения. Соответственно коэффициент отражения R поверхностей пластины для излучения, переотражающегося внутри нее как показано на рис. 1, близок к единице.
Собственно в этом-то и состоит основная идея данной интерферометрической схемы. Как известно (см. эффект 1180), разрешающая способность интерферометра Фабри - Перро RES резко возрастает с ростом коэффициента отражения зеркал.
(1)
Здесь l - средняя длина волны узкого линейчатого спектра;
Dl - ширина спектра;
n, L - показатель преломления и толщина пластины;
F - так называемая тонкость интерферометра.
Однако в ультрафиолетовом диапазоне оказывается достаточно сложно создать качественные отражающие диэлектрические покрытия - требуемая толщина слоя напыления слишком мала, и покрытия зачастую подвержены механическому разрушению за счет тепловых напряжений при напылении (попросту говоря, “облазят”).
С другой стороны, известно, что вблизи угла полного внутреннего отражения коэффициент отражения обычной диэлектрической поверхности стремится к единице. Это свойство и использовано в интерферометре Люммера - Герке, который в остальном практически является “интерферометром Фабри-Перро в режиме скользящего падения излучения”.
Точно так же как и в последнем (см. эффект 501017) отраженное излучение в фокальной плоскости линзы (то есть угловой спектр отраженного излучения) дает систему четких узких кривых, соответствующих условию максимума Фабри - Перро d=4pLncosa/l=2pm. В данном случае эти кривые представляют собой не кольца, как в основной версии Фабри - Перро, а семейство гипербол, см. рис. 2.
Угловая структура прошедшего излучения при освещении интерферометра Люммера - Герке пучком с конечным угловым спектром
Рис. 2
Расчет предельной (то есть при весьма малых углах падения a') разрешающей способности, аналогичный таковому для интерферометра Фабри - Перро, дает:
. (2)
Здесь l - длина пластины от точки падения исходного пучка до точки выхода последнего отраженного пучка (см. рис. 1). Практически достижимы значения разрешения порядка 105-106, что существенно превосходит возможности призменных спектрометров.
Ключевые слова
Разделы наук
Применение эффекта
Интерферометр Люммера - Герке, как и было указано в содержательной части, используется для спектроскопии высокого разрешения в ультрафиолетовом диапазоне.
Реализации эффекта
Техническая реализация эффектов
Техническая реализация осуществляется в полном соответствии с рис. 1. Пучок - фокусированное излучение гелий-неонового лазера. Пластину брать просто стеклянную, толщиной 4-5 миллиметров. При угловой переюстировке пластины гиперболы будут ездить вверх-вниз.
Литература
1. Физика. Большой энциклопедический словарь. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.
2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика. - М.: Наука, 1985.
3. Ландсберг Г.С. Оптика. - М.: Наука, 1976.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |