Интерферометры и их применение. Понятие об интерференционном микроскопе.

Интерферометрами называют измерительные и контрольные приборы, основаннные на интерференции света.

Они применяются для измерения с высокой степенью точности, длин волн, небольших расстояний, показателей преломления веществ и определения качества оптических поверхностей.

Рассмотрим схему устройства интерферометра Жамена, называемого ткаже интерференционным рефрактометром, который применяется для определения показателя преломления газов, мало отличающихся от единицы.

Прибор состоит из двух идентичных толстых зеркальных пластин А и Б, установленных почти параллельно между собой и под Ð 45⁰ к направлению параллельного пучка света от источника S. Вследствие отражения от передней и задней поврхностей пластины А луч 1-2 разделяется пространственно на два луча 1¢ и 2¢ , которые отразившись от пластины Б, вновь соединяются и интерферируют между собой. Результат наблюдается в зрительную трубу, расположенную по направлению лучей 1¢ - 2¢. Так как пластины А и Б расположены между собой под небольшим углом, то между лучами 1¢ и 2¢ образуется разность хода и в зрительную трубу наблюдается система прямых интерференционных полос равного наклона. Если на пути лучей 1¢ и 2¢ поместить две прозрачные кюветы К₁ и К₂ одинаковой длины l: одну наклоненную исследуемым газом с показателем преломления n, а вторую - вакуумную (no = 1), то между лучами 1¢ и 2¢ создается дополнительная разность хода D= l (n - 1). Она вызовет смещение интерференционных полос. Так как смещение на одну полосу соответствует изменению разности хода на одну длину волны, то смещение на m полос будет соответствовать раности хода

D = l(n - 1).

Cледовательно, l(n - 1) = ml , откуда .

Интерферометр Жамена, позволяющий легко и быстро обнаружить изменение состава газа или появление в нем прмесей, применяется в санитарной практике для контроля чистоты воздуха в производственных помещениях, шахтах и т.п.

Сочетание двухлучевого интерферометра и микроскопа, используют в биологии для измерения показателя преломления, концентрации сухого вещества и толщины прозрачных микрообъектов. Он получил название интерференционного микроскопа.

Луч света, как и в интерферометре, в точке А раздваивается, один луч проходит через прозрачный микрообъект М, а другой - вне его. В точкеD лучи соединяются и интерферируют, по результату интерференции судят об измеряемом параметре.