Интерферометр

Интерферометр, прибор, в к-ром явление интерференции применяется для тех или иных количественных измерений. В частности И. необходим в тех случаях, когда нужно произвести линейное измерение с высокой степенью точности. Достигаемая им точность при соблюдении необходимых предосторожностей и при хорошем постоянстве температурных условий равна одной сотой или даже нескольким тысячным долям μ. Название И. введено впервые америк. физиком Май-кельсоном для сконструированного им прибора, посредством которого он надеялся обнаружить смещение мирового эфира, вызываемое движением земного шара, и к-рый он впоследствии с нек-рыми видоизменениями применил для измерения прототипа международного метра в длинах световых волн. И. системы Майкельсона является классич. прибором, легшим в основу многих позднейших измерительных инструментов. Схема его изображена на фигуре Свет монохроматическ. источника S падает под углом в 45° на плоское полусеребренное зеркало М, от которого частично отражается в направлении MQ, частично же проходит сквозь него в направлении МР; Р и Q—сплошные зеркала, которые отражают падающий на них свет в глаз наблюдателя. Наблюдатель воспринимает свет исходящим от зеркала Q и от плоскости R, являющейся мнимым изображением зеркала Р в зеркале М. Плоскость В Майкельсон назвал «опорной плоскостью» (plan de reference). Очевидно, что между световым пучком, отраженным зеркалом Р (а следовательно, и плоскостью В), и пучком, отраженным зеркалом Q, будет существовать некоторая разность хода, в результате чего в поле зрения будут наблюдаться светлые и темные интерференционные полосы. Зеркало Q снабжено установочными винтами, благодаря чему м. б. ориентировано в любом положении относительно плоскости R. Кроме того, оно может перемещаться поступательно в направлении MQ. Если применяется точечный (или в виде узкой щели) источник света и зеркало Q наклонено относительно плоскости R под углом в несколько секунд, то наблюдаемые интерференционные полосы являются т. н. «линиями одинаковой толщины», локализованными в плоскости R; если же источник света имеет конечные размеры и зеркало Q параллельно плоскости R, то полосы локализованы в бесконечности и являются «кольцами одинакового наклона». Изображенная на фигуре пластинка Ν, параллельная зеркалу М, является компенсатором для уничтожения добавочной разности хода между обоими интерферирующими пучками. Эта добавочная разность хода получается вследствие того, что пучок, отраженный от зеркала Р, проходит сквозь толщу зеркала М два раза, в то время как пучок, отраженный зеркалом Q, проходит эту толщу только один раз. Чтобы эту разность хода можно было совершенно свести к нулю, обе зеркальные пластинки М и N делают из одного и того же куска стекла, чем и достигается их полная тождественность.

Область применения И. весьма разнообразна, однако, она м.б. разбита на три основные группы, а именно: 1) измерение длин волн, 2) измерение длин вообще и 3) исследование качества приборов и их деталей. К первой группе относятся измерения длин волн как сравнением с длиной прототипа метра, так и относительные сличения отдельных волн между собой. Сюда же относятся и измерения, связанные с изменением длины волны при переходе из одной преломляющей среды в другую (рефрактометрия),

Глаз наблюдателя а также изучение структуры спектральных линий. Вторая группа охватывает всякие измерения длин и их отношений, как то: измерение длин концевых и штриховых мер, измерение коэфф. расширения, погрешностей винтов, упругих деформаций, углов и прочие Наконец, к третьей группе можно отнести исследование плоскостности и плоскопа-раллельности различных изделий, а также исследование оптич. свойств оптич. систем. Все вышеприведенные измерения производятся либо при помощи основной модели Майкельсона и ее вариантов либо при помощи других конструкций И., основанных на. принципе интерференции света. Вообще в качестве И. может служить любая оптич. комбинация, позволяющая осуществить разность хода двух световых пучков. Часто И., в зависимости от его назначения, дают специальные названия, иапр.: интерфереициал-рефрактор, интерференцспектроскоп, интер-ференцкомпаратор, дилатометр и прочие В тех-нич. практике находят гл. обр. применение:, газовый И. для обнаружения рудничного газа, основанный на том принципе, что-при изменении показателя преломления воздуха происходит смещение интерференционных полос, по величине которого можно судить о процентном содержании газа в атмосфере, и интерференционный компаратор для измерения длины плоских калибров в длинах световых волн.

И., в к-ром интерференционная картина, фотографируется при помощи специальной камеры, называют интерферогра-ф о м (Саньяк).

Лит.: Хвольсон О. Д., Курс физики, т. 2, Берлин, 1923; Guillaume Ch. Ed., La creation du Bureau international dcs poids et mesures et son oeuvre, P., 1927; Pfirard A., Etudes des raies spectrales en vue de leurs applications nnStrologiques, «Revue d’optique tMorique et instrumentale», P., 1928, t. 7, i; Wei gert F., Optiscbe Methoden d. Cbemie, Lpz., 1927; В e r 1 E. u. Ranis L., Die Anwendung d. Interierometrie in Wissenschaft u. Tech-nik, «Fortschritte d. Chemie, Physik u. physik. Che-mle», B., 1928, B. 19, H. 17. Г. Варлих.