Оптические спектральные приборы - Скоков И.В.
Скачать (прямая ссылка):
liiill
Niiiliiij
MilHII'li!
iiiii
различают три варианта установок мультиплекса.
Сферический ИФП 129]. ПрЦбор (рис. 124) представляет афокальную систему, состоящую из двух одинаковых вогнутых зерйЦ с радиусом кривизны г. Расстояние между зеркалами также B^i^i ется равным г. При указанной установке центр кривизны одного'й! зеркал и вершина другого совпадают. Кривизна внешней поверх ности выбирается такой, чтобы каждый из зеркальных эле\ представлял собой менисковую линзу нулевой оптической Поскольку увеличение афокальной системы равно единице, ппсМ прохождения через сферический ИФП форма волнового фр<Ш$ параллельного пучка лучей не изменится. На выходе интерфере метра образуются две совокупности интерферирующих лучей ! которые совпадают друг с другом (в отличие от плоскопараллельнЩЙ;] ИФП). На рис. 124 показано но одному лучу из каждой группы Между лучами каждой группы происходит интерференция и щ ни кают две независимые системы колец, которые наблюдаются в j кальной плоскости объектива, размещаемого за сферическим
164
1:1И1!1Ш11;м111М11И!:1;:Ы1!.......
Если на интерферометр падает параллельный пучок света под малым углом к оси ИФП, то системы полос практически сольются, и их интенсивности суммируются. При совпадении направления лапающего пучка с направлением оси интерферометра между лучами каждой группы происходит интерференция, приводящая к двойному уменьшению ширины полосы и к такому же увеличению теоретической разрешающей способности.
Указанный эффект возникает при условии, если одну половину зеркал покрыть сплошным отражающим слоем, а вторую половину — полупрозрачным. В этом случае на выходе интерферометра также образуется только одна совокупность пучков, направление которых совпадает с направлением пучков, падающих на интерферометр, а следовательно, и одна интерференционная картина.
Разность хода между двумя последовательными лучами в идеальном (безаберрационном) интерферометре не зависит от направления входа лучей и составляет постоянную величину
Л = 4 г.
В этом случае «безаберрационный» сферический ИФП не дает интерференционных колец, а условие максимума интерференции
4г = тк - (б' + 6")
будет справедливо Для лучей, падающих на сферический ИФП под любыми углами.
Наличие аберраций приводит к тому, что разность хода Д суммируется с дополнительной разностью хода Дх (для пучков, падающих на сферический ИФП под достаточно большими углами). Следовательно,
Д 4г Дт,
где
1 16г*
определяет максимальное значение добавочной разности хода, которая вносится аберрациями зеркальных сферических элементов с диаметром действующего отверстия D [3].
Условие максимума интерференции при этом выражается соотношением
4'--И? <|53>
Если углы падения невелики, зеркала имеют небольшое действующее отверстие, то влияние сферической аберрации будет незначительным, и разность хода At можно не учитывать. При этом А = Д. Так как аберрации незначительны, то размер центрального пятна системы интерференционных колец будет достаточно большим (в отличие от плоскопараллельного ИФП). Расстояния между интерференционными кольцами по мере их удаления от центра картины быстро уменьшаются.
4. ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ СПЕКТРАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ С ИФП
II шп rtiiii!
Спектрографы. При фотографической регистрации интерференций® ной картины удается получить на фотопластинке одновременно pff спектральных линий и с достаточной точностью измерить расстояни между ними. Разработанные в настоящее время методы обработки спектрограмм позволяют достаточно полно оценить точность измерений, а также определить систематические и случайные погрешности!
Фотографическим методом можно, например, определить положёЦ ние компонентов спектральной линии, имеющей сверхтонкую туру. Вместе с тем измерение относительной интенсивности и опре деление истинной формы контура спектральных линий связаны с ц| лым рядом трудностей и возможностью ошибок. Несмотря на этй| недостаток, фотографический метод получил широкое распространи ние в спектроскопии высокой разрешающей способности. .|§
В зависимости от типа ИФП при спектральных измерениях испол||| зуются две принципиальные схемы установок. ii|
Плоскопараллельный ИФП 3 (рис. 125, а) освещается широк||| источником света 1 через линзу 2. Камерный объектив 4,создает"йЦ фотопластинке 5, установленной в его фокальной плоскости, систеЯ концентрических интерференционных колец. Кольца локализованы в бесконечности. ,|§1|
Клиновый ИФП (рис. 125, б) освещается точечным источнике» света для обеспечения постоянства угла наклона. Источник свет11|| через конденсор 2 освещает диафрагму небольшого размера 3, новленную в фокальной плоскости объектива коллиматора 4. лельный пучок освещает интерферометр 5. Интерференционные лосы равной толщины, параллельные ребру двугранного угла Я камерным объективом 6 изображаются на фотопластинке 7. Поло! локализованы на поверхности первого зеркала. Мультиплекс-И®
tj Т X .у. у о :l iiiNinHW
и сферическим ИФП устанавливаются по схеме, аналогичной cxigij на рис. 125, а.
Обычно ИФП представляют собой два зеркала, размещен в корпусе; между зеркалами предусмотрены распорные кольца личной толщины, позволяющие варьировать толщину. Зеркальй!
