Общее описание. Интерферометр Фабри-Перо (1121313)

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

Текст из файла

1Интерферометр Фабри-Перо .Интерферометр Фабри-Перо - спектральный прибор высокойразрешающей силы для измерения малых отличий длин волн(R~λ/∆λ>>...>1) в спектрах оптического диапазона. Оптическая схемаиспользования интерферометра изображена на рисунке.Вфокальнойплоскостиобъективаобразуютсяяркиеинтерференционные максимумы плотности излучения в том случае, еслиразность хода интерферирующих лучей равна целому числу длин волн, аразность фаз равна 2πm, m - целое число, порядок интерференции.Разность хода в интерферометре Фабри-Перо.2В интерференционном максимуме порядок интерференции (см.рисунок ) оказывается равным2 hk cos ϕ = m ;cos ϕ =m – целое ;121+ tg ϕk = 1/λ;tg ϕ = r/f;;(1)Здесь k = 1/λ - волновое число, λ - длина волны, r - радиусинтерференционного кольца Фабри-Перо, f - фокусное расстояниеобъектива.Радиусы наблюдаемых колец ограничены апертурой спектрографа иобычно малы по сравнению с фокусным расстоянием объектива r / f << 1 ,поэтому с высокой точностью можно считать2 h k (1 - 1/2r2f2) ≅ m .(2)Отметим, что порядок интерференции, и, следовательно,разрешающая сила, уменьшаются с ростом радиуса кольца.Соотношение (2) определяет радиусы колец для излучения с заданнойвеличиной волнового числа, соседние кольца отличаются по порядкуинтерференции на единицу.При достаточно широком спектре излучения различные кольца могутперекрываться; в частности соседние (∆m = 1) кольца совпадут, если ониотличаются по волновому числу на величину ∆k, определяемую условиями:2 h k ( 1 - 1/2r2f2)=m–12 h ( k+∆k ) ( 1 - 1/2r2f2)=m.(3)Эти условия определяют спектральную ширину интерферометраФабри-Перо:3∆k =12h1≅21−1r2f21.2h(4)Спектральные линии, отличающиеся по волновому числу не более,чем на ∆k, образуют выраженные неперекрывающиеся кольца, в каждомкольце - один и тот же порядок интерференции m для всехкомпонентов наблюдаемого мультиплета.Отметим, что в пределах кольца∆kk≈1m<< 1 .Интерферометр Фабри-Перо, как и всякий интерферометр, измеряетразности ( или отношения ) волновых чисел (длин волн, частот), но не самопо себе волновое число, поэтому один из компонентов мультиплетадолжен быть известен.В пределах одного кольца ( m = const ) для компонента с волновымчислом k = kо+dk из пары соотношений (1) имеем:k = k0r21 + 2f ,r021 + 2f(5)или :r2 1 + 2fdk = k 0 − 1 ,2r 1 + 02f(6)индекс «ноль» отмечает волновое число kо и радиус rо кольца известногокомпонента мультиплета ; r - радиус кольца неизвестного компонентамультиплета, r и rо - измеряемые по интерферограмме величины.Формулы (5) и (6) решают поставленную задачу - нахождение спектрамультиплета.Отметим:1) для нахождения спектра достаточно измерения радиусов в одном(любом) кольце;2) фокусное расстояние объектива должно учитывать егохроматическую аберрацию.4В пределах одного кольца можно сопоставить каждому значениюрадиуса определенное волновое число, тогда формулы (5) и (6) даютвозможность преобразования одного (любого) кольца интерферограммыФабри-Перо ( распределения интенсивности излучения по радиусу ) в«спектр» -распределение интенсивности по волновому числу (длиневолны).

Из (6) находим :r(dk) = f( 1+после чего распределениепреобразуется в спектр :I (r)ro2f2) ( 1+dk 2)koинтенсивности⇒- 1излучения,по(7)радиусуI (r(dk)) .Условия, позволяющие результат преобразования считать спектром (аппаратная функция ), в настоящем приложении не обсуждаются.Литература.1. Зайдель А.Н., Островская Ю.И. Техника и практика спектроскопии. -М.:Наука, ГИФМЛ, 1972..

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лабораторной работы