Reja: Kirish Interferometr

Interferometrlar va ularni ishlash prinspi
Reja:

1. 
   Kirish
   
2. 
   Interferometr nima
   
3. 
   Aralashuv namunasi nima?
   
4. 
   Gers vibratorlari
   
5. 
   Xulosa
   

Interferentsiya

Interferometrlar qanday ishlashini yaxshiroq tushunish uchun "aralashuv" haqida ko'proq tushunishga yordam beradi. Yassi, shishasimon hovuz yoki hovuzga tosh otgan va nima bo'lganini kuzatgan har bir kishi shovqin haqida biladi. Toshlar suvga tushganda, ular manbadan uzoqlashadigan konsentrik to'lqinlarni hosil qiladi. Ikki yoki undan ortiq konsentrik to'lqinlar kesishganda, ular bir-biriga aralashadi. Ushbu shovqin kattaroq to'lqinga, kichikroq to'lqinga yoki umuman to'lqinga olib kelishi mumkin. To'lqinlar kesishgan joyda paydo bo'ladigan ko'rinadigan
Interferometrlar fan va texnikaning ko'plab sohalarida qo'llaniladigan tergov vositalaridir. Ular interferometrlar deb ataladi, chunki ular ikki yoki undan ortiq yorug'lik manbalarini birlashtirib interferentsiya naqshini yaratish orqali ishlaydi, ularni o'lchash va tahlil qilish mumkin; shuning uchun "Interfere-o-meter" yoki interferometr. Interferometrlar tomonidan yaratilgan interferentsiya naqshlari o'rganilayotgan ob'ekt yoki hodisa haqidagi ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Ular ko'pincha boshqa yo'l bilan erishib bo'lmaydigan juda kichik o'lchovlarni amalga oshirish uchun ishlatiladi. Shuning uchun ular tortishish to'lqinlarini aniqlashda juda kuchli - LIGO interferometrlari proton kengligining 1/10 000 qismi masofani o'lchash uchun mo'ljallangan!

Bugungi kunda keng qo'llaniladigan interferometrlar aslida 19-asr oxirida Albert Mishelson tomonidan ixtiro qilingan. Mishelson interferometri 1887 yilda "Mishelson-Morli eksperimenti"da qo'llanilgan, u o'sha paytda koinotga kirib boradi deb o'ylangan modda bo'lgan "Yorqin efir" mavjudligini isbotlash yoki rad etishni maqsad qilgan. Barcha zamonaviy interferometrlar birinchi bo'lib yorug'lik xususiyatlaridan eng kichik o'lchovlarni amalga oshirish uchun qanday foydalanish mumkinligini ko'rsatganidan keyin paydo bo'ldi. Lazerlarning ixtirosi interferometrlarga LIGO talab qiladigan eng kichik o'lchovlarni amalga oshirish imkonini berdi.

Shunisi e'tiborga loyiqki, LIGO interferometrlarining asosiy tuzilishi Mishelson 125 yil avval ishlab chiqqan interferometrdan unchalik farq qilmaydi, lekin LIGO Interferometrida tasvirlangan ba'zi qo'shimcha funktsiyalar bilan.

Asosiy Mishelson lazer interferometrining sxemasi.

Keng qo'llanilishi tufayli interferometrlar turli shakl va o'lchamlarda bo'ladi. Ular mikroskopik organizm yuzasidagi eng kichik o'zgarishlardan tortib, uzoq koinotdagi gaz va changning ulkan kengliklari tuzilishigacha va hozirda tortishish to'lqinlarini aniqlash uchun hamma narsani o'lchash uchun ishlatiladi. Turli xil dizayn va ulardan foydalanishning turli usullariga qaramay, barcha interferometrlarning umumiy bir tomoni bor: ular interferentsiya naqshini yaratish uchun yorug'lik nurlarini bir-biriga qo'shadilar. Mishelson lazer interferometrining asosiy konfiguratsiyasi o'ngda ko'rsatilgan. U lazer, nurni ajratuvchi, bir qator nometall va interferentsiya naqshini qayd qiluvchi fotodetektordan (qora nuqta) iborat.

naqsh shunchaki "interferentsiya" naqshidir. i
Layout of a basic Michelson laser interferometer.
Ularning keng qo'llanilishi tufayli interferometrlar turli shakl va o'lchamlarga ega. Ular mikroskopik organizm yuzasidagi eng kichik o'zgarishlardan, uzoq koinotdagi ulkan gaz va changlarning tuzilishiga, endi esa gravitatsion to'lqinlarni aniqlash uchun hamma narsani o'lchash uchun ishlatiladi. Ularning turli loyihalar va ular ishlatiladi bo'lgan turli yo'llar qaramay, barcha interferometers umumiy bir narsa bor: ular bir to'siq naqsh ishlab chiqarish uchun nur nurlarini ustiga qo'ymoq. Michelson lazerli interferometrining asosiy konfiguratsiyasi o'ngda ko'rsatiladi. U lazer, nurli splitter, bir qator nometall va interferensiya naqshini qayd qiluvchi fotodetektor (qora nuqta) dan iborat.

Aralashuv namunasi nima?

Interferometrlarning qanday ishlashini yaxshiroq tushunish uchun 'interferensiya'haqida ko'proq tushunishga yordam beradi. Toshlarni tekis, shishasimon hovuzga yoki hovuzga tashlagan va sodir bo'lgan voqealarni kuzatgan har bir kishi shovqin haqida biladi. Toshlar suvga urilganda,
Suvda aralashish naqsh. "Interferensiya" turli manbalardan kengayib borayotgan aylana to'lqinlari kesishgan hududlarda sodir bo'ladi.
Interferentsiya tamoyillarini tushunish oson. Ikki yoki undan ortiq to'lqinlar o'zaro ta'sir qiladi. Siz o'zaro ta'sirlashganda alohida to'lqinlarning balandliklarini qo'shasiz va natijada paydo bo'lgan to'lqin "interferentsiya" naqshidir. O'ngdagi rasmda interferentsiyaning ikkita o'ziga xos turi ko'rsatilgan: umumiy konstruktiv shovqin va to'liq buzuvchi shovqin. Ikki (yoki undan ko'p) to'lqinlarning cho'qqilari va chuqurliklari mukammal birlashsa, umumiy konstruktiv shovqin sodir bo'ladi. Birga qo‘shilganda, siz kattaroq to‘lqinni “qurasiz”, uning o‘lchami ikki to‘lqinning jismoniy o‘zaro ta’sir qiladigan har bir nuqtasidagi balandliklari (va chuqurliklari!) yig‘indisiga teng bo‘ladi. To'liq halokatli interferensiya bir yoki bir nechta to'lqinlarning cho'qqilari bir xil to'lqinning chuqurliklari bilan uchrashganda sodir bo'ladi. Bularni bir joyga qo'shish ularning bir-birini bekor qilishiga olib keladi (ya'ni, ular bir-birini "yo'q qiladi").

Tabiatda bitta to'lqinning cho'qqilari va pastliklari har doim ham rasmda ko'rsatilganidek, boshqa to'lqinning cho'qqilari yoki pastliklariga to'liq mos kelmaydi. Qulaylik bilan, ular birlashganda qanchalik sinxron bo'lishidan qat'i nazar, interferentsiya natijasida paydo bo'ladigan to'lqinning balandligi har doim jismoniy o'zaro ta'sir qiladigan har bir nuqta bo'ylab birlashuvchi to'lqinlarning balandliklari yig'indisiga teng bo'ladi. Shunday qilib, to'lqinlar bir oz sinxronlanmagan holda uchrashganda, qisman konstruktiv yoki halokatli shovqin paydo bo'lishi mumkin. Quyidagi animatsiya ushbu effektni ko'rsatadi. Qora to'lqin qizil va ko'k to'lqinlarning cho'qqilari va chuqurliklarini bir-biriga qo'shish natijasini ko'rsatadi, ular bir-biridan o'tayotganda (aralashmoqda). Har bir to'lqinning balandligi/chuqurligini har bir nuqtada bir-biridan o'tayotganda qo'shish qora to'lqinga olib keladi. E'tibor bering, u ikki baravar yuqori/chuqur (umumiy konstruktiv shovqin)dan tekis (umumiy halokatli shovqin) gacha bo'lgan balandliklarning to'liq diapazonini boshdan kechiradi. Ushbu misolda qora to'lqin interferentsiya naqshidir (qizil va ko'k to'lqinlarning davom etishi natijasida yuzaga keladigan naqsh). Qizil va ko'k to'lqinlar o'zaro ta'sir qilishda davom etar ekan, u qanday o'zgarishiga e'tibor bering.

O'zgaruvchan qora to'lqin - bu qizil va ko'k to'lqinlarning bir-biridan o'tishi / o'zaro ta'sirida yaratilgan interferentsiya naqshidir. [Wikimedia Commons]

Nur bilan parallellik

Shunday bo'ladiki, yorug'lik to'lqinlari xuddi suv to'lqinlari kabi harakat qiladi. Ikkita lazer nuri birlashganda, ular ham birlashganda yorug'lik to'lqinlarining qanchalik to'g'ri kelishiga bog'liq bo'lgan interferentsiya naqshini hosil qiladi. Xuddi suv kabi, bir nurning to'lqinlarining cho'qqilari boshqasining chuqurliklariga mukammal darajada to'g'ri kelganda, butunlay halokatli interferensiya sodir bo'ladi. Suvda natijada to'lqin yo'q. Yorug'likda, natija yorug'lik yo'q! Aksincha, bir nurning cho'qqilari boshqasining cho'qqilariga mukammal darajada to'g'ri kelganda, umumiy konstruktiv shovqin paydo bo'ladi. Shunga qaramay, suvda, hosil bo'lgan to'lqinning balandligi ikki to'lqinning balandliklari yig'indisiga teng; yorug'likda, natijada ikkita alohida yorug'lik nurlarining intensivliklari yig'indisiga teng yorug'lik paydo bo'ladi. Ushbu o'xshashlikni oxirigacha olib borish, suvda, to'lqinlar bir-biridan o'tayotganda, ular qisman to'liq konstruktiv va halokatli (kattaroq to'lqin, kichikroq to'lqin, to'lqin yo'q)gacha bo'lgan to'liq interferentsiyani boshdan kechirishlari mumkin. Yorug'likda natija qorong'ulikdan o'zaro ta'sir qiluvchi nurlarning intensivligi yig'indisigacha bo'lgan yorqinlikning to'liq diapazoni bo'ladi.

Suv va yorug'lik shovqini

Suvda va yorug'likda konstruktiv va buzg'unchi aralashuv o'rtasidagi parallellik. (www.explainthatstuff.com saytidan olingan)

LIGO interferometrlariga qaytadigan bo'lsak, ular birlashganda nurlarning qanchalik to'g'ri kelishini belgilaydigan narsa birlashishdan oldin bosib o'tgan masofadir. Agar nurlar aynan bir xil masofani bosib o'tsa, ularning yorug'lik to'lqinlari to'liq halokatli interferensiyaga olib keladigan tarzda mukammal hizalanadi (LIGO, agar tortishish to'lqinlari o'tmasa, buni amalga oshirish uchun ataylab ishlab chiqilgan). Ammo agar biron sababga ko‘ra lazerlar bir xil masofalarni bosib o‘tmasa, ularning yorug‘lik to‘lqinlari birlashganda sinxronlashtirilmaydi, ya’ni yorug‘lik, ozgina yorug‘lik yoki asl lazer nuri kabi yorqin nur fotodetektorga yetib bormaydi. Va agar qo'llar vaqt o'tishi bilan uzunligini o'zgartirsa, miltillash paydo bo'ladi, chunki nurlar har qanday vaqtda qanday uchrashayotganiga qarab bir qator shovqinlarni boshdan kechiradi.

Gravitatsion to'lqinlar LIGO interferometriga qanday ta'sir qiladi?

Gravitatsion to'lqinlar kosmosning o'zi bir yo'nalishda cho'zilishi va bir vaqtning o'zida perpendikulyar yo'nalishda siqilishiga olib keladi. LIGO da bu interferometrning bir qo'li uzunroq bo'lsa, ikkinchisi qisqaradi, keyin esa aksincha, to'lqin o'tayotganda oldinga va orqaga. Ushbu harakatning texnik atamasi "Differensial qo'l" harakati yoki differensial joy almashishdir, chunki qo'llar bir vaqtning o'zida qarama-qarshi yoki differentsial ravishda uzunliklarni o'zgartiradi.

Shakl. 3. Interferometr Fizo sxemasi (aniqlik uchun burchak a va nuqsonlarning kattaligi oshadi).
Shakl. 4. a-nazorat plastinka ustida nuqsonlar bir turi; b-liniyasi a-a mos yozuvlar va nazorat plitalari bir qism (a burchagi va aniqlik uchun nuqson registri kuchli olib...Yassi sirtlarni optik ishlab chiqarishning aniqligini nazorat qilish. qismlar interferometr Fizo yordamida amalga oshiriladi (FIG. 3). Monoxromatik nur. O1O1 kondansatörü, dd diafragma va O2O2 linzalari yordamida ll manbasi parallel nur bilan mos yozuvlar e ga yuboriladi va plastinka (bir-birining ustiga qo'yiladi va AA ning kichik burchagini hosil qiladi ) ularning sirtlariga deyarli perpen-dikulyardir. Shaffof plastinka yordamida n yansıtılan nurda teng qalinlikdagi interferentsial chiziqlar mavjud. Ushbu bantlarning pozitsiyalari uslo-viy dan aniqlanadi: D = 2dn + l/2=mλ=constΔ=2dn+l/2=mλ = const, bu erda dd – havo xanjarining qalinligi. Agar nazorat qilinadigan sirt mukammal plo-skaya bo'lsa, unda kli-na (d=const)(d=const) qovurg'alariga parallel bo'lgan tekis chiziqlarning shakliga ega bo'lgan teng burchakli chiziqlar mavjud bo'lib, ular orasidagi masofa-
Shakl. 5 Mikelsonning interferometr diagrammasi tekis sirtlarni kontaktsiz usul bilan nazorat qilish uchun.Fiz, burchakning kichikligi (burchak soniyalarining tartibi) tufayli deyarli butunlay aloqa qilishadi-ular bir-biri bilan aloqa qilishadi va yumurtlama jarayonida zarar etkazilishi mumkin. Bu yuzalar nazorat qilish uchun tez-tez baqqollik ishlatiladi., interferometer Mikelso-na sxema (FIG. 5). Bu erda O2O2 kirish-kollimator linzasidan olingan parallel nur yarim shaffof bo'linishga tushadi. plastinka N va m1m1 va M2M2 nometalllariga yo'naltiriladi, bu holda mos yozuvlar e va plastinka nazorat qilinadi. Nometall plitalardan aks ettirilgandan so'ng, ikkala nur ham qayta ulanadi. plitalar-Koi P, chiqish kolimatorining o3o3 linzalariga yuboriladi va Inter-feriruyut. Shu bilan birga, har ikkala nometall ham boshqariladigan sirt K va e " mos yozuvlar sirtining xayoliy tasviri
Shakl. 6. Dumaloq diafragma bilan dastlabki va harakatlanuvchi to'lqinli jabhalarning sxematik tasviri (rejasi va yon proektsiyasi). Interferentsial chiziqlar ularning umumiy bir-biriga o'xshash joylarida paydo bo'ladi.Ba'zi hollarda ikkita nurli I.yorug'lik nurining to'lqin old qismini buzish haqida ma'lumot olish imkonini beruvchi kesish-sigir interferometrlari sifatida ishlatiladi. Ushbu ma'lumot, o'z navbatida, atrof-muhit va optikning xususiyatlarini aniqlash imkonini beradi. to'plam o'tadigan elementlar. Ularning ish tamoyilini tushuntirish uchun, o'rganilayotgan to'lqin jabhasi deyarli tekis bo'lib, W(x,y)W(x,y) (shakl. 6) yassi suyakdan (X,yx, y – har qanday nuqta PP koordinatalari). Xx yo'nalishda SS qiymati bilan old banddir bo'lsa, nuqta-ke PP uning xato W(x−s,y)w(x−s,y), va natijada farq ikki jabhada uchun ho-ha DWΔW W(x,y) deb belgilangan-W(x−s,y)W(x,y)−W (x,y)−W (X-s, y). Qon tomiridagi farq. to'lqinning oldingi nuqtalari DW= mλ, bu erda mm-interferentsiyalar tartibi
Shakl. 7. Mach-Cender interferometrlari: a-oddiy sxema; b-kesish rejimida ishlash uchun sxema; 1, 3 – yorug'lik detektorlari, 2, 4 – yassi nometall, 5, 6 – aylanadigan tekis parallel plitalar.Kesish rejimida ishlash uchun, odatda, ikkita yorug'lik pardasi (1, 3) va ikkita tekis nometall (2, 4) (FIG. 7, a). Shu maqsadda, yassi-parallel plitalar (5, 6), bir xil materiallardan yasalgan va shu qalinligi (FIG. 7, b). Yassi parallel plitalarning moyilligini o'zgartirib, interferometrning chiqishida nurlarning transvers kesish qiymatini o'zgartirishingiz mumkin.
Ko'p yo'nalishli interferometrlar
Eng mashhur multiluchev I. interferometr Fabri – tuklar (fig. 8) ikki shisha yoki quar-qattiq parallel plitalar p1p1 va p2p2 iborat, bir-biridan rasstoy-NII hh joylashgan, ichki. sirtlari yuqori (0,85-0,98) koefli oyna qoplamalari bilan qo'llaniladi. aks ettirish. O1o1 linzasidan tushgan parallel nur nurlari ko'zgulardan bir nechta aks ettirish natijasida ko'p sonli parallel koherent nurlarini hosil qiladi, bu esa D=2nhcosqδ=2nhcos q q IU-qo'shni nurlar bilan kutaman, lekin ajralib turadi. tezlik. O2O2 linzasining FF fokal tekisligida ko'p nurli aralashuv natijasida kontsentratsiya shaklida aralashuv naqshlari buziladi. rez-kimi zichligi yuqori bo'lgan halqalar, ularning pozitsiyasi Dmaks=mλδmaks=mλ (mm – tamsayı), ya'ni to'lqin uzunligidan zavi-Sit
Ko'p bulutli lazer interferometrlari qisman Sve-tovar to'plamlarining nostandart aralashuvini qayd etish uchun asosdir. Shakl bo'yicha. 9 akselerometr vazifasini bajaradigan uch nurli lazer i diagrammasi berilgan. I. 1 va 6 uzun nometalllari tomonidan yaratilgan rezonans-tor bo'lib, unda uchta i, II, III parallel kanallar orqali mustaqil avlodni aniqlaydigan uchta 2 faol element mavjud. Signal rolini o'ynaydigan i va III kanallarida hislar o'rnatiladi. 3 va 5 elementlari, tezlashuvning ta'siri ostida sinishi namoyishlarini o'zgartiradi. Kanal II 4 mos yozuvlar elementiga ega bo'lib, tezlashtirishga javob bermaydi va kompensator rolini o'ynaydi, bu esa tezlashmasdan barcha uchta kanalda teng (yoki yaqin) avlod chastotalarini olish imkonini beradi. His qiladi. elementlar odatda to'rtburchaklar tomirlar shaklida amalga oshiriladi,
Gers vibratori, Gers dipoli —uchlarida metall sharlari boʻlgan va sharlar oraligʻiga Rumkorf gʻaltagi ulangan mis sterjen koʻrinishidagi oddiy antenna; G. Gers elektromagnit toʻlqinlarning mavjudligini tasdiqlovchi tajribalarida foydalangan (1888). Gers qoʻllagan vibratorlarning eng kichigining uz. 26 sm boʻlgan; unda 5-YU8 Gs ga teng chastotali toʻlqinlar hosil boʻlgan; bu toʻlqinlarning uzunligi X — 60 sm ga mos keladi (yana q. Antenna.) Elektromagnit induksiya hodisasini chuqur tahlil qilgan ingliz fizigi J.Maksvell elektr va magnit maydonlar o’zaro bir-birlariga bog’liq degan xulosaga keladi . Ulardan birortasining o’zgarishi ikkinchisining ham o’zgarishiga olib keladi .Ular yagona elektromagnit maydonning elektr yoki magnit maydonlar ko’rinishida namoyon bo’lishidir .
Elektromagnit maydon materiyaning maxsus ko’rinishi bo’lib , u bizning ongimizdan tashqarida ham mavjud .
Elektromagnit to’lqinlar esa o’zgaruvchan elektromagnit maydonning fazoda tarqalishidir .
2.Tebranish konturi.
O’zgaruvchan magnit maydonda turgan harakatsiz o’tkazgichda induksiya EYK ning vujudga keladi . Lekin elektr toki vujudga kelishi uchun zaryad tashuvchilarni harakatga keltiruvchi tashqi kuchlar mavjud bo’lishi kerak . Bu tashqi kuch issiqlik jarayonlariga ham , kimyoviy jarayonlarga ham bog’liq emas . Bu kuch Lorens kuchi ham emas . Chunki Lorens kuchi harakatsiz zaryadlarga ta’sir ko’rsatmaydi . Maksvell magnit maydonning har qanday o’zgarishi elektr maydonni vujudga keltiradi va aynan ana shu elektr maydon harakatsiz o’tkazgich ichidagi elektronlarni harakatga keltiradi , zanjirda induksion EYK ning paydo bo’lishiga sabab bo’ladi , degan fikrni ilgari suradi .
Elektr zaryadi hosil qilgan elektr maydondan farqli o’laroq , magnit maydonning o’zgarishi natijasida vujudga keladigan elektr maydonning kuch chiziqlari yopiq chiziq xarakteriga ega bo’ladi , ya’ni uyurmali maydondir .
Elektr va magnit maydonlar bir-birlari bilan chambarchas bog’liqdir va yagona elektromagnit maydonni tashkil etadi . Maksvell nazariyasiga asosan , elektromagnit to’lqinlar ko’ndalang to’lqinlardir , ya’ni E va B vektorlar o’zaro perpendikular va to’lqinning tarqalish tezligi v vektorga perpendikular tekisliklarda yotadi .
Umuman olganda o’zgaruvchan elektr toki oqayotgan istalgan tebranish konturi yoki o’tkazgich elektromagnit to’lqinlar manbai bo’lib xizmat qilishi mumkin . Chunki elektromagnit to’lqinlarni uyg’otish uchun elektromagnit maydonni vujudga keltirish kifoya . Lekin , Nurlanish sezilarli bo’lishi uchun esa elektromagnit maydon hosil qilinadigan hajmni orttirish taqozo qilinadi . Elektr maydon kondensator qoplamalari ichida , magnit maydon esa induktiv g’altak ichida hosil qilinadigan sodda ko’rinishdagi tebranish konturlari bu holda yaroqsiz hisoblanadi .
Demak , elektromagnit maydonning fazoda tarqalishiga imkon yaratish uchun maydon hosil bo’ladigan fazoni kengaytirishimiz kerak . Bu natijaga erishish uchun – kondensator qoplamalari orasidagi masofani orttirishimiz kerak bo’ladi . Nemis fizigi Geynrix Gers aynan shunday yo’l tutdi . U g’altakdagi o’ramlar sonini va kondensator plastinkalari yuzasi kamaytirdi va kondensator qoplamalarini bir-biridan uzoqlashtirib , uchqun hosil qiluvchi bo’shliq bilan ajratilgan ikkita tayoqchadan iborat yaxlit tizim holiga keltirdi .

3. Gers vibratori .

Gers bu tajribasi natijasida yopiq tebranish konturidan ochiq tebranish konturini ( Gers vibratorini ) hosil qiladi .
Ochiq tebranish konturida elektromagnit maydon konturni o’rab turgan bo’shliqda mujassamlashgan bo’ladi va shuning uchun ham elektromagnit nurlanishning intensivligi keskin ortadi . Bunday tizimda tebranish , kondensator qoplamalariga ulangan EYK manbai hisobidan quvvatlanib turadi . Uchqunli bo’shliq esa kondensator qoplamalari orasidagi potensiallar farqini dastlab zaryadlangan potensiallar farqigacha orttirish uchun ishlatiladi .

va bo’lganligidan L va C ning kamayishi bilan tebranish chastotasi ortadi . Bu vibratordan endi o’zgaruvchi elektr maydon kondensator ichida mujassamlashgan bo’lmay , balki vibratorni tashqi tomondan o’rab turadi . Natijada elektromagnit nurlanishning intensivligi keskin ortadi .Gers birinchi ochiq vibrator tarqatadigan elektromagnit to’lqinlarni shu to’lqinlar chastotasiga moslangan ikkinchi vibrator ( resonator ) yordamida qayd etdi .

Gerts uchqun hosil qilish uchun uchida metall sharlar bo’lgan mis simlardan foydalangan . , uchqun bo'shlig'iga Rumkorf o’ramini kiritadi . Bu tuzilma yuqori kuchlanish bilan ishlatilsa , bo'shliqda uchqun pasayadi va tebranishlar uchqunning yonish vaqtidan qisqa vaqtda tebranadi . Elektromagnit to'lqinlarning uzunligi vibratorning o'zidan taxminan ikki baravar katta . Gers tomonidan ishlatiladigan eng kichik tebranishlar (0,26 m) to’lqin uzunligidan 0,6 m to'lqin uzunligiga qadar bo’lgan . Gers tebranishlarni yo'naltiruvchi tekis to'lqinlarni olish uchun sferik oynalardan foydalandi . Metall , nometall va prizma yordamida Gers ko'rinmas spektrning elektromagnit to'lqinlarini aks ettirish va sinish qonuniyatlari spektrining geometrik optika qonunlariga bo'ysunishiga a’min bo’ladi . Gers shuningdek, elektromagnit to'lqinning tezligini o'lchab , tik turgan to'lqinni yaratdi va uning uzunlgini o'lchadi .
Interferensiya hodisasiga asoslanib ishlaydigan qurilmalar
Interferensiya hodisasiga asoslanib ishlaydigan qurilmalarga interferometrlar deyiladi. Interferometrlar ishlash prinsipi va tuzilishiga asosan ikki nurli va ko‘p nurli interferometrlarga bo‘linadi. Ikki nurli interferometrlarga Jamen va Maykelson interferometrlari, ko‘p nurli interferometrlarga Fabri-Pero interferometrlari misol bo‘la oladi. Biz quyida shu interferometrlarga qisman to‘xtalamiz.
. Maykelson interferometri
Interferension manzaralar hosil qiluvchi qurilmalar ko‘p. Bunday qurilmalardan biri fan tarixida muhim rol o‘ynagan Maykelson interferometridir. Maykelson interferometrining chizmasi 4-rasmda keltirilgan. L manbadan chiqayotgan dasta yupqa kumush yoki alyuminiy qatlami qoplangan Р1 plastinkaga tushadi. Р1 plastinka orqali o‘tgan АВ nur S1 ko‘zgudan qaytadi va yana Р1 plastinkaga tushib, qisman undan o‘tadi va qisman АО yo‘nalishda qaytadi. АС nur S2 ko‘zgudan qaytadi va Р1 plastinkaga tushib qisman АО yo‘nalishda o‘tadi. AO yo‘nalishda tarqalayotgan ikkala (1 va 2) to‘lqin L manbadan chiqayotgan ajratilgan to‘lqinlar bo‘lgani uchun ular o‘zaro kogerent bo‘ladi va bir–biri bilan interferensiyalasha oladi. 2 nur Р1 plastinkani uch marta, 1 nur esa bir marta kesib o‘tgani uchun, 1 nur yo‘liga Р1 plastinka bilan bir xil bo‘lgan Р2 plastinka qo‘yiladi: bu plastinka oq yorug‘lik bilan ishlaganda muhim bo‘lgan qo‘shimcha yo‘l farqini kompensatsiyalash maqsadida qo‘yiladi.

Maykelson interferometri.

munosabatdan aniqlanadi. 1 tasviri orasida hosil bo‘lgan havo qatlamidagi interferensiyaga mos keladi. Halqalarning burchakli diametri interferometr yelkalari uzunliklarining farqi va interferensiyaning tartibiga bog‘liq ravishda 2dncosr=mBu interferension manzara S2 ko‘zgu bilan S1 ko‘zguning Р1 plastinkadagi mavhum S Ravshanki dan ortiq), r burchakning qiymati juda kichik bo‘lganda ko‘zguning chorak to‘lqin uzunligi qadar surilishi ko‘rish maydonida yorug‘ halqaning qora halqa o‘rniga va aksincha, qora halqaning yorug‘ halqa o‘rniga tushishiga mos keladi. Ko‘zgular rostlash vintlari vositasida to‘g‘rilanadi. Ko‘pincha ko‘zgular shunday o‘rnatiladiki, bunda ekvalent havo qatlamining qirrasiga parallel joylashadigan teng qalinlik interferension polosalari ko‘rinadi. Ko‘zgular orasidagi masofalar katta bo‘lganda interferensiyalavchi nurlar orasidagi yo‘l farqi g‘oyat katta (106 qiymatlarga yetishishi mumkin, ya’ni millioninchi chamasidagi poloslar ko‘rinadi. Ravshanki, bu holda monoxromatiklik darajasi juda yuqori bo‘lgan yorug‘lik manbalari kerak. V.P.Linnik «mikrointerferometr» yasadi, bu asbob Maykelsonning kichik interferometri bo‘lib, odatdagi mikroskopga kiygiziladi. Bu asbob sirtdagi juda mayda notekisliklarni kuzatish va o‘lchashga imkon beradi hamda sirtlar sifatini tekshirishda ishlatilishi mumkin. Ammo ikki nurning interferensiyalashishi tufayli vujudga keladigan manzaraning bir kamchiligi mavjud: ekrandagi yoritilganlik maksimumdan minumumga tomon asta-sekin o‘zgarib boradi. Boshqacha qilib aytganda maksimumlar yoyilganroq bo‘lib, umumiy fonda unchalik aniq ajralib turmaydi. Interferension manzaraning keskinligini oshirish uchun ikki emas, balki ko‘proq kogerent nurlarning interferensiyalashishidan foydalanish lozim. Shuning uchun ham hozirgi vaqtda asosan ko‘p nurli interferometrlar ishlatiladi. Shunday interferometrlardan biri Fabri-Pero interferometridir.
Xulosa
Ushbu referatda interferensiya hodisasi hamda undan fan va texnikada foydalanish haqida fikr yuritilgan. Yorug‘lik nurlarini interferensiyasini kuzatish uchun kogerent yorug‘lik dastalarini hosil qilish kerak. Kogerent yorug‘lik manbai olishning eng mumtoz usullaridan biri yuqorida bayon etilgan Yung usulidir. Interferensiya hodisasiga asoslanib ishlaydigan qurilmalarga interferometrlar deyiladi. Interferometrlar ishlash prinsipi va tuzilishiga asosan ikki nurli va ko‘p nurli interferometrlarga bo‘linadi. Ikki nurli interferometrlarga Jamen va Maykelson interferometrlari, ko‘p nurli interferometrlarga Fabri-Pero interferometrlari misol bo‘la oladi. Fabri-Pero interferometri ko‘p nurli interferometrlar turiga kiradi. Fabri-Pero interferometri ko‘proq spektral chiziq konturini tekshirish uchun ishlatiladi. Keyingi vaqtlarda to‘lqin uzunligining ma’lum oblastida yorug‘likni utkazuvchi interferension filtrlar keng ishlatiladi. Bu filtrlar Fabri-Pero interferometrining ishlash prinsipiga asoslangan.
Interferensiyaning ikki qo‘shni tartiblarining ustma-ust tushmasligi uchun interferometr tomonidan tekshirilayotgan struktura kengligi ikkita qo‘shni maksimumlar orasidagi masofadan oshmasligi, ya’ni quyidagi shart bajarilishi kerak.