Интерферометры - Захарьевский А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
На фиг. 206 представлен частный случай, когда дифракционные пятна S1 и S2 совпадают друг с другом. В случае А центры волн U1 и U2 совмещены с интересующей нас точкой поля Q. Элементарная освещенность в точке Q зависит от амплитуд в пятнах s1 и s2, которые в данном случае равны, и от разности хода S0, которая может иметь произвольную величину.
Новая светящаяся точка дает две волны U[ и U2. Для расчета новой разности хода в точке Q допустим, что новая входящая волна получается путем поворота старой волны вокруг упомянутой выше
Фиг. ных
206. К образованию интерференцион-полос при широко освещенном поле в интерферометрах второго типа.
288. точки L входной диафрагмы. Тогда выходящая волна U[ образуется путем вращения волны U1 вокруг точки L1 на угол а, а волна U2 вращением на тот же угол а волны U2 вокруг точки L2. Для большей ясности на схеме фиг. 206,5 пунктирными линиями показаны и старые волны U1 и U2. Поворот волны U2 не представляет ничего нового, так как производится вокруг центра выходного зрачка. Точка поля Q продолжает оставаться в плоскости s'2. Поворот волны U1 разделим на две следующих операции:
1) поворот волны U1 на угол а вокруг старого центра Mlj после чего изофазная плоскость S1 будет попрежнему проходить через точку Q;
2) параллельное перемещение волны до положения U1, после чего изофазная плоскость займет положение s[. Очевидно, что после обеих операций расстояние между плоскостями s2 и sj в интересующей нас точке Q будет равно расстоянию M1Mu на которое сместился фронт волны в центре действующего отверстия. Обозначив это расстояние через д, получим
А = са.
Следовательно, элементарная освещенность в точке Q от новой светящейся точки может быть рассчитана по двум новым равным амплитудам (соответственно новому положению дифракционных пятен относительно точки Q) и по новой разности хода, которая равна
8 = 80 + Д.
Для определенности будем характеризовать интерференционную схему той величиной Д, которая соответствует перемещению дифракционного пятна по полю на величину о. Обозначим расстояние от Li до Q через /. Тогда для перемещения пятна по полю на величину о необходим поворот волны на угол
а= —. Но по формуле (137) имеем в = — . Поэтому а = — .
/ ь b
При таком наклоне волны изменение разности хода в точке Q будет равно
. с S
д = са. = —- а. ь
В результате совместного действия всех точек широкого источника света в точке Q получается такая же освещенность, которая может быть создана путем сложения элементарных освещенностей от всех элементов дифракционного пятна от одной светящейся точки. Однако такое пятно отличается от пятна, свойственного рассматриваемой схеме фиг. 206, особым распределением разности хода между s1 и s2. Именно, в центре пятна разность хода равна So, а в первых дифракционных минимумах
8=Л±д=А±-?-х.
о
19 А. Н. Захарьевский
289 Эта разность хода зависит от величины смещения с, в то время как при схеме фиг. 206,А разность хода между s1 и s2 зависит не от величины с, а от угла у
то 8 = so ± aT-
Результирующая освещенность в точке Q пропорциональна общему световому потоку, проходящему через дифракционное пятно, и, следовательно, к рассматриваемому случаю относятся формулы (152, 153) и графики фиг. 203, 204. Поэтому в интерферометрах второго типа при широко освещенном поле полосы могут возникнуть лишь при том условии, что смещение центра зрачка L1 с центра действующего отверстия Af1 меньше ширины этого отверстия, т. е. при с<СЬ. При значениях с>Ь мы имеем Fu=Fm и контраст полос равен нулю. Отсюда следует, что в интерферометрах второго типа (с двумя входными зрачками) входные зрачки должны частично перекрывать друг друга. В противном случае в широко освещенном поле полосы возникнуть не могут.
График Fm на фиг. 203 является« в то же время и графиком контраста К:
K=Fx~Fm=l—(158)
FM+Fm Ъ
Эта формула действительна только в пределах 0<с<Ъ. Значения К показаны на фиг. 203 справа.
290. ЛИТЕРАТУРА
1. Александров И. E., Изготовление пробных стекол, изд. ВООМП,
1932, 64 стр.
2. Андрианов В. M., Об ахроматических интерференционных полосах, Труды ЛИТМО, 1949, вып. 4, стр. 47—60.
3. Артамонов П. П., Юстировка интерференц-компаратора, Журнал оптико-механической промышленности (сокращённое обозначение «Журнал ОМП»),
1933, Ws 10, стр. 13—19.
4. А р т а м о н о в П. П., Юстировка газового интерферометра, Журнал ОМП, 1935, Ws 1, стр. 13—16.
5. Артамонов П. П., Упрощенный метод юстировки интерференц-компаратора, Журнал ОМП, 1936, Ws 4, стр. 14—16.
6. Артамонов П. П., Юстировка оптических измерительных приборов, Оборонгиз, 1939.
7. Б а т а р ч у к о в а Н. Р., Интерференционный монохроматор, Труды ВНИИМ, вып. 7 (67), 1949, стр. 47—60.
8. Белоусов Г. H., Теория и практика применения пробных стекол, Гиз-легпром, 1933, 40 стр.
9. Б у и н А. П., Просмотр и фотографирование интерференционной картины в слое бальзама у склеенных линз, Журнал ОМП, 1938, Ws 8, стр. 1—5.
10. Б у т к о в K-, О вычислении аберраций третьего порядка по интерференционным картинам, наблюдаемым в интерферометре Тваймана, Труды ГОИ, том III, 1924, вып. 26, 8 стр.
