Интерференция

Интерференция

• Явление интерференции света (вибрация электромагнитных волн) широко используется для точного измерения длины. Это явление имеет некоторые сходства с явлением биений, но в то же время существуют существенные фундаментальные различия. Явление биения используется для сравнения частот колебаний, полученных из двух источников. Помехи наблюдаются при взаимодействии колебаний той же частоты, но с фазовым сдвигом.

Теоретически это могут быть вибрации из двух источников. На практике явление помех может использоваться только для измерения и измерения с вибрациями, полученными из одного источника. Если колебания двух лучей и a2 (рисунок 39) находятся в фазе, полная амплитуда равна сумме их абсолютных значений, и видно светлое пятно или полосу (рисунок 39, а). Если вибрация не в фазе, то есть знак амплитуды меняется на противоположный, полная амплитуда равна разности между этими значениями, и видно темное пятно или полосу (рис. 39.6).

В технике измерений применяют несколько методов сравнения с мерой — методы противопоставления, замещения, совпадений, нулевой метод. Людмила Фирмаль

В так называемой технической интерферометрии две отражающие поверхности, которые являются прозрачными с одной стороны и передают часть света на другую сторону, образуют воздушный клин . Рассмотрим явление, которое происходит с этими воздушными клиньями. Нарисуйте поперечное сечение клина под большим углом (рис. 40). На практике этот угол обычно не превышает 1-2. Следовательно, увеличивается и ожидаемая длина волны света.

Пройдя через толщину стекла ( е , показанный на рисунке), луч 2. падает на дно A (ba ). В то же время он частично отражает ( 161 ) и частично проходит: входит в воздушный клин AOW и преломляется из-за различных оптических плотностей среды (стекло и воздух). Эта часть луча (0161), отраженная поверхностью B (61C1), проходит через границу A, преломляется и проходит дальше (ID) в направлении, которое совпадает с направлением части луча, отраженной ранее от поверхности A. вы.

• Эти две части балки (a, e1 и C1 )) взаимодействуют и усиливают или ослабляют друг друга в зависимости от фазы вибрации. Если окажется, что длина пути равна половине длины световой волны, вибрация луча и c 1 ослабят друг друга. Это отражается в том факте, что в этом месте происходит отключение электроэнергии. Поскольку клин — это угол между плоскостями, затемнение выглядит как полоса, параллельная краю клина. Толщина клина при b ± равна половине длины волны r или * Длина волны.

Перемещение точки b вправо увеличивает путь прохождения луча abc и увеличивает разность фаз колебаний луча. ае и с изменены. В какой-то момент оно совпадет, и здесь появится самая яркая полоса. Темная полоса появляется там, где путь abc равен b 1 * . I3 * длина волны и т. Д., То есть появление каждой из следующих темных полос, соответствует толщине клина, увеличивающейся на * г длины волны. 40 в сечении плоскости B, изображенной на фигуре, это точки b и b. Bb; B и т. Д. Равноудалены друг от друга.

Измерения по шкале интервалов, будучи менее совершенными чем по шкале отношений, могут выполняться и без участия органов чувств. Людмила Фирмаль

Освещая воздушный клин определенным цветом света с известной длиной волны и подсчитывая количество полос, можно определить толщину клина, например, b ^. Поскольку длина волны видимого света находится в диапазоне от 0,4 до 0,8 микрона, описанный метод подходит для измерения длин около нескольких микрометров. При освещении белым светом длина волны равна 0,6 мкм (полуволна — 0,3 мкм). Таким образом, полоса становится переливающейся в результате разложения белого света. Вы указали упрощенную геометрию для мешающих лучей.

На самом деле, он несколько сложен и характеризуется физическим явлением, называемым скачком фазы . Это явление наблюдается, когда световые лучи отражаются от полированной металлической поверхности, и состоит в том, что фаза отраженных лучей изменяется незначительно. Таким образом, там, где появляется первая темная полоса, толщина клина не равна длине волны h. На практике сравниваются интерференционные картины двух воздушных клиньев, образованных одной плоскостью A и двумя параллельными плоскостями B. Это удаляет начальный участок от края до первой полосы из расчета.

Расстояние между каждой парой последующих темных полос соответствует увеличению толщины клина на половину длины волны, независимо от толщины клина, где встречается первая полоса. Также важно отметить, что расстояние между полосами не играет важной роли при определении длины. Толщина клина зависит от количества полос. Явление помех платы широко используется для измерения длины с переменной точностью вплоть до эталонного измерения (например, для представления длины метра в виде длины волны света). Вышеуказанный технический метод является самым простым методом помех.

Смотрите также:

Решение задач по метрологии с примерами

Метод совпадения	Стробоскопический эффект
Явление биений	Преобразование измеряемой величины как косвенные измерения