Интерферометры - Захарьевский А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Специальные лампы накаливания являются маловольтными, питаются от небольших трансформаторов и не требуют надзора. Зажигание некоторых типов точечных ламп и монохроматических (спектральных) ламп требует особой аппаратуры.
2. Значение монохроматичности света было выяснено на стр. 35—37. Монохроматический свет применяется в интерферометрах с различной целью. Часто интересуются главным образом формой интерференционных полос, не обращая внимания на точный порядок
152 интерференции или разность хода. Часто также измерения в системе полос производятся с грубой относительной точностью. Таковы методы измерения радиусов кривизны линз и измерения углов стеклянных клиньев (§ 7), метод испытания плоскопараллельных пластинок (§ 8), методы измерения аберраций (§§ 17, 18) и др., где относительная точность измерений не выше 1 : 5000. В этих случаях длина волны должна быть известна лишь в грубом приближении. Надо заметить, что даже при сложном спектральном составе света интерференция может быть получена для больших разностей хода. Например, ртутная или неоновая лампа без фильтра дают интерференцию при разности хода 8=75 мм. Определить точный порядок интерференции и разность хода в таких случаях весьма затруднительно, так как суммарная интерференционная картина создается многими спектральными линиями.
С высокой относительной точностью измерений, достигающей' 1 • 10~б— 1 . 10-7, МЬ1 встречаемся при абсолютных измерениях длин (§21) и при измерениях показателей преломления (§ 27). Несколько замечаний об источниках света для этих работ см. на стр. 184.
Выделение небольшого участка сплошного спектра может быть сделано с помощью стеклянных или желатиновых светофильтров.
о
[16], [69]. Ширина таких фильтров 100—200 А. Более узкие участки,
о
шириной 2-=-10 А, выделяются с помощью монохроматора (см. стр. 220—222). Монохроматор незаменим в тех случаях, когда требуется непрерывное изменение длины волны.
В противоположность температурным источникам белого света электролюминесцирующие спектральные лампы монохромаТичны по •своей природе. При прохождении тока через газ или пары металлов, которыми наполнены эти лампы, получаются спектры, состоящие из-отдельных спектральных линий. Нетрудно выделить одну из этих линий с помощью монохроматора (см. фиг. 105, 140) или даже с помощью светофильтра. Светящимся телом спектральных ламп является часть объема газа или пара, заключенного в лампу, так что светящееся тело имеет довольно большие размеры во всех направлениях. Благодаря этому спектральная лампа может применяться без конденсора, если она установлена достаточно близко от входной диафрагмы интерферометра.
В технических интерферометрах чаще всего применяется ртутная лампа (см. фиг. 71, 84, 120, 124, 131). Одна из конструкций этой лампы [25], [36] схематически изображена на фиг. 113. Внутренняя разрядная трубка содержит пары ртути с аргоном. Воздух из пространства между разрядной трубкой и внешней колбой эвакуирован для снижения тепловых потерь разрядной трубки.
Лампа может работать в любом положении. Включение в сеть переменного тока производится по схеме, указанной на фигуре. Величины сопротивлений Ri и R2 и точный режим зажигания должны быть указаны в описании, прилагаемом к каждой лампе. Чтобы зажечь лампу, надо включить оба двухполюсных рубильника Pi и P2.
153 Рубильник P2 шунтирует сопротивление R2 и соединяет спирали и Э2 последовательно с сопротивлением R1. Спирали накаливаются током 3,5—4,5 а до тёмнокрасного каления. Через 1—2 мин., когда лампа подогреется, размыкают рубильник P2, причем возникает дуговой разряд в аргоне через внутреннюю трубку. Сила разрядного тока 1,0—1,5 а при напряжении на электродах лампы 25—30 в. Через небольшой промежуток времени свечение аргона сменяется свечением паров ртути. В спектральных лампах давление паров металла должно быть минимальным, так как повышение давления приводит к невыгодному для интерференции увеличению ширины спектральных линий. За последние годы конструкции ртутных ламп значительно усовершенствованы.
Устройство натровой лампы мало отличается от описанного. Ввиду разъедающего действия паров натрия разрядная трубка делается из специального натровоустойчивого стекла. Таллиевая лампа интересна тем, что у нее в видимой части спектра имеется толь-
о
ко одна линия 535IA.. Разрядная трубка таллиевой лампы делается из кварца и заключена в замкнутый металлический цилиндр с небольшим окном для выхода света.
Неоновые тлеющие лампы используются в интерферометрах (см. фиг. 76) как чрезвычайно удобный в эксплуатации и долговечный источник света. В электротехнике они употребляются в качестве сигнальных ламп для указания напряжения в цепи. Яркость неоновых ламп невелика. Лампы имеют электроды или в виде двух близко расположенных друг к другу жестяных (железных) тарелочек или в виде плоских спиралей, свернутых из железной проволоки. Колбы ламп бывают шаровые или цилиндрические. Бели электроды изготовлены из чистого железа, то они предназначаются для напряжения 220 в. Лампы с электродами, покрытыми барием, зажигаются при напряжении 120 в. Все тлеющие лампы включаются последовательно с сопротивлением, поглощающим избыточную разность потенциалов. Для ламп 220 в берется сопротивление порядка 5000 ом, а для ламп 120 в— 1500 ом. Обычно эти сопротивления встраиваются в цоколь лампы. Лампы зажигаются как от постоянного, так и от переменного тока и имеют очень большой срок службы.
