From Wikipedia, the free encyclopedia
Interferometríja je družina tehnik v kateri se valovanje, po navadi elektromagnetno, položi eno na drugo (superponira) za pridobivanje informacij o valovanju.[1] Interferometrija je pomembna raziskovalna tehnika na področju astronomije, vlakenske optike (elektrooptike), tehniške in optične metrologije, oceanografije, seizmologije, spektroskopije (in njenih uporabah v kemiji), kvantne mehanike, jedrske fizike in fizike delcev, fizike plazme, zaznavanja na daljavo, biomolekularnih interakcijah, profiliranja površin, mikrofluidike, meritev mehanske napetosti in velocimetrije.[2]:1–2 Z interferometričnimi meritvami se lako najbolj točno merijo razdalje. Na ta način so leta 1960 premerili prameter z valovno dolžino oranžnordeče svetlobe kriptona 86Kr, ter tako definirali meter.[3]:485
Interferométer je optična naprava sestavljena iz optičnih elementov, ki omogočajo interferenco. Interferometri se veliko rabijo v znanosti in industriji za merjenje majhnih premikov, spremembah lomnega količnika in nepravilnostih na površinah. V analitični znanosti se rabijo v zvezni valovni spektroskopiji s Fourierjevo transformacijo za analizo svetlobe, ki vsebuje značilnosti absorpcije ali emisije, povezane s snovjo ali mešanico. Astronomski interferometri so sestavljeni iz dveh ali več teleskopov, ki združujejo svoje signale, in omogočajo ločljivost, enakovredni teleskopu s premerom enakim največjemu razmiku med posameznimi elementi.
Interferometrija uporablja načelo superpozicije za sestavljanje valovanj pri katerem bo njihova sestavitev imela kakšno pomembno značilnost, ki je pokazatelj izvirnega stanja valovanj. To deluje, ker je pri sestavljanju dveh valovanj z enako frekvenco nastali vzorec določen s fazno razliko med dvema valovanjima. Valovanji, ki sta v fazi, bosta izpostavljeni konstruktivni interferenci (se bosta ojačali), valovanji, ki pa sta zunaj faze, bosta izpostavljeni destruktivni interferenci (se bosta oslabili). Večina interferometrov uporablja vidno svetlobo ali kakšno drugo obliko elektromagnetnega valovanja.[2]:3–12
Običajno (glej sliko za dobro znano Michelsonovo postavitev) je enojni vstopni curek kohenrentne svetlobe razdeljen na dva enaka delna curka z delilnikom žarkov (polprepustno delno posrebreno odbojno zrcalo). Vsak od obeh delnih curkov potuje po različni optični poti. Preden dosežeta detektor se nazaj sestavita. Razlika v poti, razlika razdalj, ki sta jih prepotovala curka, med njima povzroči fazno razliko. Ta tvori interferenčni vzorec med prvotnima enakima valovanjima.[2]:14–17 Če se je en curek razdelil vzdolž poti, je fazna razlika pokazatelj tega, kar na tej poti spreminja fazo. To je lahko fizična sprememba v sami dolžini poti ali sprememba lomnega količnika vzdolž poti.[2]:93–103
Kot je prikazano na sliki, ima opazovalec neposredni pogled na zrcalo M1, vidno skozi polprepustni delilnik žarkov, in vidi odbito sliko M'2 zrcala M2. Proge se lahko pojasnijo kot rezultat interference med svetlobo, ki prihaja iz dveh navideznih slik S'1 in S'2 izvirnega svetilnega vira S. Značilnosti interferenčnega vzorca so odvisne od narave svetlobnega vira in točne usmeritve zrcal in delilnika žarkov. Na sliki v primeru a so optični elementi usmerjeni tako, da sta S'1 in S'2 na zveznici z opazovalcem, nastali interferenčni vzorec pa vsebuje kolobarje (interferenčne kroge) usredinjene na pravokotnico k M1 in M'2. V drugem primeru b sta M1 in M'2 med seboj nagnjena, interferenčne proge pa bodo v splošnem imele obliko stožnic (hiperbol). Če pa se M1 in M'2 prekrivata, bodo proge blizu osi ravne, vzporedne in enako oddaljene med seboj. Če je S razširjen vir namesto točnovnega vira, kot je prikazano na sliki, je treba proge v prvem primeru opazovati z daljnogledom z goriščem nastavljenim v neskončnost, v drugem primeru pa bodo proge lokalizirane na zrcalih.[2]:17
Če se za svetilni vir uporabi bela svetloba, bodo nastali vzorci imeli barvne proge, kot je prikazano na sliki.[2]:26 Osrednja proga, ki predstavlja enako dolžino poti, je lahko svetla ali temna, kar je odvisno od števila faznih obratov, ki jih doživita dva curka med prečkanjem optičnega sistema.[2]:26,171–172 (za to obravnavo glej Michelsonov interferometer.)
Interferometre in interferometrične tehnike se lahko razvrsti z več različnimi kriteriji:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
