Максимальная разность - ход
Cтраница 3
Спектральные аппараты должны обеспечивать возможность работы со слабыми интенсив-ностями исследуемого излучения. В этом отношении интерферометр Фабри-Перо существенно превосходит дифракционную решетку, особенно если пользоваться фотоэлектрической регистрацией в схеме сканирующего интерферометра Фабри-Перо. Разрешающая способность в Фурье-спектроскопии определяется максимальной разностью хода, которая может быть обеспечена механизмом подвижного зеркала1, и достигает больших значений. [31]
Эта величина называется длиной когерентности. Она определяется свойствами источника света либо применяемого монохроматора. Для того чтобы наблюдать интерференционную картину с достаточной видимостью ( например, с V & 0 1), необходимо обеспечить в интерференционной схеме условия, при которых максимальная разность хода интерферирующих световых пучков много меньше длины когерентности для применяемого источника света. [32]
 |
Пояснения к образованию голографической интерферограммы. [33] |
В ряде случаев голографическая интерферометрия позволяет осуществить то, что было невозможно сделать классическими методами. Например, в классической интерферометрии волна сравнения и исследуемая волна должны существовать одновременно ( см. гл. Как правило, в одно плечо интерферометра помещается эталон, а в другое - исследуемый объект; при этом обе волны, например, в четырехзеркальных интерферометрах, распространяются по разным путям - они пространственно раздельны. Максимальная разность хода, при которой наблюдается удовлетворительная картина, жестко связана с временной когерентностью источника излучения. Оптические элементы, через которые проходят обе волны, должны иметь высокое оптическое качество и быть строго тождественны. [34]
Дли наблюдения рассматриваемых эффектов ячейка с предварительно ориентированным жидким кристаллом помещается между скрещенными поляроидами. Если изменять напряжение, приложенное к электродам ячейки, то окраска света, проходящего через такую систему, будет меняться. Получаемые цвета имеют интерференционную природу и определяются разностью хода обыкновенного и необыкновенного лучей, получающейся при прохождении света через слой жидкого кристалла. При возрастании напряжения разность хода изменяется от некоторой максимальной разности хода nad ( где d - толщина слоя, па - двулучепреломление жидкого кристалла) до нуля для УПРХ или от нуля до максимальной разности хода для ДАП-эффекта. Если оптическая ось кристалла направлена под углом 45 к осям скрещенных поляроидов, то спектр пропускания такой системы определяется формулой: J ( K) 8шг ( яГД), где Г - разность хода обыкновенного и необыкновенного лучей; Я - длина волны. Это означает, что каждому приложенному напряжению соответствует определенная окраска прошедшего света. Наиболее насыщенными цветами являются интерференционные цвета второго и третьего порядков. [35]
Нетрудно понять, что длина когерентности и длина цуга волн совпадают. Действительно, если разность хода интерферирующих пучков становится больше длины цуга волн, то в данной точке интерференционного поля складываются волны, испущенные атомом в моменты времени, отличающиеся более чем на время когерентности. Но такие колебания не могут интерферировать. Следовательно, интерференция не может наблюдаться, если разность хода больше длины цуга, а максимальная разность хода, при которой интерференция еще наблюдается, т.е. длина когерентности, равна длине цуга. [36]
Дли наблюдения рассматриваемых эффектов ячейка с предварительно ориентированным жидким кристаллом помещается между скрещенными поляроидами. Если изменять напряжение, приложенное к электродам ячейки, то окраска света, проходящего через такую систему, будет меняться. Получаемые цвета имеют интерференционную природу и определяются разностью хода обыкновенного и необыкновенного лучей, получающейся при прохождении света через слой жидкого кристалла. При возрастании напряжения разность хода изменяется от некоторой максимальной разности хода nad ( где d - толщина слоя, па - двулучепреломление жидкого кристалла) до нуля для УПРХ или от нуля до максимальной разности хода для ДАП-эффекта. Если оптическая ось кристалла направлена под углом 45 к осям скрещенных поляроидов, то спектр пропускания такой системы определяется формулой: J ( K) 8шг ( яГД), где Г - разность хода обыкновенного и необыкновенного лучей; Я - длина волны. Это означает, что каждому приложенному напряжению соответствует определенная окраска прошедшего света. Наиболее насыщенными цветами являются интерференционные цвета второго и третьего порядков. [37]
По сравнению с дифракционными монохроматорами интерферометры обладают рядом преимуществ. Во-первых, в интерферометрическом приборе в данный момент времени на детектор одновременно попадает весь исследуемый участок спектра, а не узкий интервал частот, определяющийся в монохроматоре его разрешающей способностью; поэтому в интерференционных приборах увеличивается отношение сигнала к шуму. Это качество, отмеченное впервые Фелжетом ( 1958) и известное как преимущество Фелжета, особенно важно при исследовании низких частот, когда отношение сигнала к шуму является лимитирующим фактором. Большие потоки энергии облегчают также работу с малыми образцами, которые могут быть, например, в случае необходимости помещены в камеру высоких давлений с алмазными окнами. Во-вторых, поскольку разрешающая способность интерферометра пропорциональна максимальной разности хода ( равной удвоенному перемещению подвижного зеркала), для того чтобы вдвое повысить разрешение данного спектра, нужно всего лишь удвоить величину перемещения зеркала, а следовательно, и время измерений. При использовании дифракционного спектрометра в аналогичной ситуации пришлось бы вдвое уменьшить ширину входной и выходной щелей, что привело бы к четырехкратному уменьшению сигнала. [38]
Страницы: 1 2 3