Cтраница 4
Барр и Струд первые разработали прибор, производящий измерение столь малых углов косвенным путем. ЪЪ или две призмы с полным внутренним отражением, отражающие поверхности к-рых расположены точно под углом 45 к линии АВ базы. Примем по указанному выше, что рассматриваемый предмет С всегда расположен на одном ( левом) из лучей, идущих к концам базы. Если же этот предмет бесконечно далек, то лучи СА н СгВ, идущие от него к концам базы, можно считать параллельными между собой и перпендикулярными к базе, почему и по отражении от концевых зеркал лучи эти пойдут вдоль базы АВ. [46]
Идея метода реализована в приборе следующим образом. Излучение одночастотного лазера фокусируется на поверхности образца. Отраженный от контролируемой поверхности свет собирается линзой в квазипараллельный пучок и направляется в интерферометр. После сужения во входном телескопе пучок отраженного света расщепляется светоделителем на два луча равной интенсивности, которые направляются в оптически симметричные плечи интерферометра. После отражения от концевых зеркал оба луча возвращаются на светоделитель, где и происходит их интерференция. [47]
Первое условие работы лазера состоит в том, что большую часть молекул надо перевести в более высокое состояние, чем низшее состояние ( обычно электронное) ] атома или молекулы. Низшим состоянием часто, но не обязательно является основное состояние. Эта инверсия заселенности уровней по сравнению с нормальным больцмановским распределением обычно достигается путем накачки с помощью интенсивной вспышки света и переведением системы на еще более высокий уровень. Затем система быстро переходит на излучающий уровень, который соответствует метастабильному состоянию. Представим себе цилиндрический стержень вещества, в котором осуществлена инверсная заселенность уровней. Пучок света подходящей длины волны, проходя через стержень, не будет ослабляться, как обычно, при поглощении. Конечно, для усиления пучка за одно прохождение должны покрываться потери на отражение. Если это второе условие выполнено, то интенсивность света будет продолжать расти и получится чрезвычайно интенсивный пучок света. Этот свет является высококогерентным и монохроматическим, так как возбужденные молекулы вынуждены излучать точно в фазе с проходящей световой волной. Кроме того, при установлении концевых зеркал параллельно друг другу селективно усиливаются только несколько видов ( мод) колебаний. Остальные выходят из пучка после нескольких отражений. Таким образом могут быть получены остро направленные пучки света. [48]