Интерферометрия
Интерферометрия — это семейство методов, в которых складываются волны, обычно электромагнитные, вызывая явление интерференции, которое используется для извлечения информации[1]. Интерферометрия — это важный метод исследования в области астрономии, волоконной оптики, инженерной метрологии, оптической метрологии, океанографии, сейсмологии, спектроскопии (и её приложений в химии), квантовой механики, ядерной физики и физики элементарных частиц, физики плазмы, дистанционного зондирования, биомолекулярных взаимодействий, профилирование поверхности, микрогидродинамике, измерения механических напряжений/деформаций, велоциметрии и оптометрии[2]:1–2.
Интерферометры широко используются в науке и промышленности для измерения малых смещений, изменений показателя преломления и неровностей поверхности. В большинстве интерферометров свет от одного источника разделяется на два луча, которые проходят по разным оптическим путям, которые затем снова объединяются для создания интерференционной картины; тем не менее, при некоторых обстоятельствах можно создать интерференцию от двух несогласованных источников[3]. Результирующие интерференционные полосы дают информацию о разнице в оптических длин пути. В аналитической науке интерферометры используются для измерения длины и формы оптических компонент с точностью до нанометра; они являются самыми точными приборами для измерения длин. В Фурье-спектроскопии они используются для анализа света, содержащего особенности спектров поглощения или излучения, связанные с веществом или смесью. Астрономический интерферометр состоит из двух или более отдельных телескопов, которые объединяют свои сигналы, предлагая разрешение, эквивалентное разрешению телескопа диаметром, равным наибольшему расстоянию между его отдельными элементами.
Интерферометрия использует принцип суперпозиции для комбинации волн таким образом, что результат будет иметь какое-то значимое свойство, которое характеризует исходное состояние волн. Это работает, потому что, когда две волны с одинаковой частотой комбинируются, результирующий характер интенсивности определяется разностью фаз между двумя исходными волнами: волны, которые находятся в фазе, будут конструктивно интерферировать, волны, которые находятся не в фазе, будут демонстрировать деструктивную интерференцию. Волны, которые не находятся полностью в фазе или не находятся в противофазе, обладают промежуточной интенсивностью, из которой можно определить их относительную разность фаз. Большинство интерферометров используют свет или какую-либо другую форму электромагнитных волн[2]:3–12.
1 - Источник белого света или исследуемый источник; 2 - Линза коллиматора; 3 - Кювета с исследуемым веществом; 4 - Опорный (эталонный) лазер; 5 - Вспомогательные зеркала опорного пучка от лазера; 6 - Фотоприёмник опорного пучка; 7 - Неподвижное зеркало; 8 - Подвижное зеркало; 9 - Механический привод подвижного зеркала; 10 - Объектив фотоприёмника; 11 - Фотоприёмник; 12 - Управляющий и обрабатывающий интерферограмму компьютер; 13 - Светоделительная пластинка.