овується рівномірно яскраво освітлена щілину.
Як показали дослідження Д.Д. Максутова, щілину має ряд переваг перед іншими формами джерел світла і, зокрема перед крапкою:
1. При тій же ширині, що і діаметр точки, і при тій же мірі перекриття її зображення діафрагмою, щілину посилає на екран значно більше світла.
2. Значно підвищується чутливість методу. br/>
3. Дифракційний інтерферометр на базі ТІНЬОВОГО приладу Теплера ІАБ-458 (ІАБ-451)
Серед різних оптичних інтерферометрів широке застосування знаходить інтерферометр з дифракційної гратами. Застосування інтерферометрів з дифракційної гратами пояснюється тим, що використання дифракційних решіток є зручним способом створення когерентних пучків світла.
Другим позитивним якістю інтерферометрів розглянутого типу є те, що при використанні решіток з натягнутих ниток або відбивних решіток інтерферометричні дослідження можна проводити в ультрафіолетовому, інфрачервоному і навіть СВЧ діапазонах електромагнітних коливань. Ця особливість є дуже важливою, оскільки дозволяє застосовувати їх для вивчення об'єктів нових класів, що мають велике практичне значення, наприклад, лазерних систем на вуглекислому газі, що дають випромінювання з довжиною хвилі 10.6 мкм.
Нарешті, інтерферометри з дифракційної гратами прості і їх легко можна, використовувати спільно з приладами інших типів, наприклад, тіньовими приладами.
I. Основи теорії інтерферометра з дифракційної гратами
1.1 Основні положення
Властивості інтерферометрів з дифракційної гратами в першу чергу визначаються характеристиками решітки. Під гратами звичайно розуміють періодичну структуру, що складається з системи прозорих або відображають штрихів, що вносять амплітудні, фазові або в загальному випадку амплітудно-фазові зміни в проходить через них світлову хвилю. Як правило, штрихи прямолінійні і паралельні між собою, однак знаходять застосування інтерферометри, в яких решітка являє собою систему концентричних кіл.
Основною характеристикою решітки є її період d-відстань між аналогічними лініями штрихів, виміряне в напрямку, перпендикулярному штрихам. Іноді як характеристики використовують частоту - величину, зворотну періоду. Другий характеристикою є форма штриха, визначає залежність величини амплітудно-фазових змін, що вносяться гратами в світловий потік, від координати, перпендикулярної штрихам. Як правило, використовують грати з простою формою штриха - трапецеїдальної, синусоїдальної, прямокутної, трикутної.
Період дифракційних решіток змінюється в широких межах від 10 до 10 4 штрихів на 1 мм, але для цілей інтерферометрії найчастіше використовують грати з малою частотою штриха - від 10 до 10 2 штрихів на 1 мм. p> Як відомо, після взаємодії світла з дифракційної гратами пучок паралельних світлових променів розбивається на серію окремих пучків - дифракційних максимумів. Напрямок поширення цих пучків визначається зі співвідношення
sina - sinb = Nl/d, (3.1)
де a і b - відповідно кути, що складаються напрямками поширення йде від решітки і падаючих на грати світлових потоків і нормаллю до неї; N - порядковий номер дифракційного максимуму, N = 0, В± 1, В± 2, ...; l - довжина світлової хвилі.
Якщо первинний пучок світла падає нормально до грат, то замість рівності (3.1) маємо
sina = Nl/d. (3.2)
При порівняно грубих решітках, коли кути дифракції малі, рівності (3.1) і (3.2) приймають вид
(3.3)
(3.4)
В
Так як для більшості схем інтерферометрів N = 0; 1 або 2, а частота штрихів не перевищує 100 штрихів на 1 мм, то майже завжди слід користуватися равенствами (3.3) і (3.4). br/>В
Одна з поширених оптичних схем, на прикладі якої зручно описати явища, що відбуваються в інтерферометрах з дифракційної гратами, дана на рис. 3.1. p> Джерело світла І знаходиться в фокальній площині основного об'єктива Про 1 освітлювальної частини приладу. Часто замість джерела, встановлюваного безпосередньо в фокальній площині, застосовують систему конденсорних об'єктивів і в якості джерела використовують проміжне зображення світиться тіла. Це зручно, так як проміжне зображення легко обмежити діафрагмами потрібної форми і тим самим задовольнити вимогам, що пред'являються до джерела світла з точки зору необхідності обмеження його розмірів в одному або двох напрямках. Найчастіше такими діафрагмами є щілина або освітлювальна дифракційна решітка. З об'єктиву Про 1 виходить коллімірованний пучок світла, який проходить через досліджувану неоднорідність Н. У площині предметів інтерферометра, де розташована Н, встановлюють також і діафрагму Д, виділяючу в полі приладу робочий ділянку і поле хвилі порівняння. У практичних умовах іноді неможливо поставити Д в площину предметів. У цих випадках відступають від ідеальної схеми і поміщають діафр...
