Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Проведём оценку важнейших параметров спектрометра Фабри-Перо. Воспользуемся для этого результатами, полученными при анализе характеристик дифракционной решётки (гл.IV, § 5).

В частности, для разрешающей способности решётки было по­лучено соотношение (4.40): R = mN, где m – порядок интерференции, N – число щелей. Очевидно, что в случае спектрометра Фаб­ри-Перо под N следует понимать количество интерферирующих лу­чей, выходящих из аппарата.

Оценим число N следующим образом. Учтём, что интенсивность луча под номером N равна (см. рис.6.22). Следовательно, отношение интенсивностей “последнего” и “первого” лучей равно K = I_N/I₁ = r^2(N-1). Отсюда получаем:

. (7.5)

Условно принимая, что K = 10^-2 (результат не очень сильно зависит от выбора величины K), получаем из (7.5) следующие значения для наиболее типичных коэффициентов отражения:

Таблица 7.2.

Для того чтобы оценить порядок интерференции в интерферометре Фабри-Перо, нужно разделить разность хода между двумя соседними лучами, выходящими из интерферометра, на длину световой волны. Поскольку обычно расстояние между пластинами П₁ и П₂ выбирается порядка нескольких сантиметров, а разность хода между соседними лучами равна удвоенному расстоянию между пластинами, имеем т = 10⁵–10⁶. Учитывая, что N = 10–100, получаем в итоге разрешающую способность спектрометра Фабри-Перо R = mN = 10⁶–10⁸. Это очень большая величина, которая на несколько порядков превышает типичные значения R для призменных или решёточных спектрометров.

Совершенно ясно, что для увеличения разрешающей способности спектрального аппарата Фабри-Перо нужно увеличивать расстояние между зеркалами, а также коэффициент отраже­ния покрытий r. Однако при этом нужно иметь в виду, что при росте r существенно уменьшается интенсивность света, проходяще­го через прибор. Поэтому обычно выбирают некоторое оптимальное значение r = 0,8–0,9.

Другой важный параметр спектрального аппарата – свободная спектральная область. Так как величина свободной спектральной области равна отношению минимальной длины волны в рабочем диа­пазоне к порядку интерференции, получаем, что для спектрометра Фабри-Перо эта область очень узкая – всего лишь 10^-6–10^-5 . Поэтому основное применение этого прибора – изучение тонкой структуры оптических спектров в весьма узкой спектральной области.

Запись спектра исследуемого сигнала обычно осуществляется с помощью т.н. “сканирующего” интерферометра Фабри-Перо. Интенсивность интерференционной картины в опреде­лённой точке регистрируется фотоэлементом. Одно из зеркал поступательно перемещается, так что расстояние между зеркалами контролируемым образом изменяется. Каждому положению зеркала соответствует выполнение условия максимума интерференции для определённой длины волны. Полученная зависимость амплитуды сиг­нала, снимаемого с фотоэлемента, от положения зеркала, легко может быть пересчитана в искомый оптический спектр сигнала.

208

Характеристики

Список файлов книги