 | Область свободной дисперсии интерферометра |  |
Наложение полос при интерференции немонохроматического света. Область свободной дисперсии интерферометра
Анимация Описание При освещении любого интерферометра монохроматическим излучением возникает картина интерференционных полос (максимумов интенсивности), пространственное положение которых определяется из условия равенства разности хода D излучения в плечах интерферометра до данной точки целому числу длин волн l излучения:  . (1)
Целое число m носит название порядка интерференционной полосы. Если же излучение в интерферометре не вполне монохроматическое (имеет характерную ширину спектра dl), результирующая картина представляет собой наложение ряда смещенных друг относительно друга интерференционных картин, каждая из которых соответствует одной из длин волн спектра. Понятно, что по мере увеличения ширины спектра интерференционая картина в конце концов “замоется”, и вместо нее возникнет однородная “белая” засветка. Весьма важно понимать, какая максимальная ширина спектра допустима для того, чтобы у указанного замывания интерференционной картины не произошло. Иными словами, насколько широк может быть спектр, чтобы интерференционные максимумы, принадлежашие различным длинам волн, не накладывались пространствено друг на друга. Соответствующая оценка весьма проста: потребуем, чтобы dl была ровно настолько велика, чтобы максимум номер n длины волны l совпал по положению с максимумом номер n-1 длины волны l+dl.  . (2)
Эта ширина спектра носит название ширины области свободной дисперсии интерферометра. Как мы видим, ширина области свободной дисперсии существенно зависит от порядка интерференции, резко убывая с ростом последнего. Поэтому, например, для интерферометра Фабри-Перро область свободной дисперсии для центральных колец (максимальный порядок интерференции) меньше, чем для периферийных колец. Иными словами, при увеличении ширины спектра излучения сначала будут “замываться” центральные кольца, и лишь затем - периферийные. Ширина области свободной дисперсии, наряду с разрешением, является важнейшей технической характеристикой интерферометра с точки зрения спектроскопических применений, а также требований к допустимому спектру источника в других применениях. Временные характеристики Время инициации (log to от -15 до -13); Время существования (log tc от 15 до 15); Время деградации (log td от -15 до -13); Время оптимального проявления (log tk от -1 до -1). Диаграмма: 
Технические реализации эффекта Техническая реализация эффекта Техническая реализация эффекта в полном соответствии с изложенным в содержательной части. Параллельный пучок белого света от слайд-проектора проходит через весьма тонкий (зазор между зеркалами единицы микрон) эталон Фабри-Перро. На экране наблюдается система окрашенных колец. При увеличении зазора (что эквивалентно увеличению порядка интерференции) до, примерно, 10 микрон эта система плавно теряет контраст, и в конце превращается в однородную бедую засветку. Применение эффекта Эффект используется при расчетах интерферометрических систем для спектроскопических применений. Литература  1. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика.- М.: Наука, 1985.
2. Ландсберг Г.С. Оптика.- М.: Наука, 1976. 3. Физика. Большой энциклопедический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.- С.90, 460. |