Azərbaycan texniKİ univeristeti Ad: Rüstəmli Rüstəm

AZƏRBAYCAN TEXNİKİ UNİVERİSTETİ
Ad:Rüstəmli Rüstəm

Soyadı:Rüstəmli

Fakültə:Metallurgiya və materialşünasliq

İxtisas:Metallurgiya mügəsdisliyi

Qrup:452a2

Fənn:Tətbiqi fizika

Müəllim:Musayev Tahir

Mövzu:Çox şüalı interferomertlər Fabri-Pero və Lümmer-Qerke interfrtometrləri

Sərbəst iş №3
İnterferometriya məlumat çıxarmaq üçün üst-üstə düşən dalğaların müdaxiləsindən istifadə edən bir texnikadır. İnterferometriya adətən elektromaqnit dalğalarından istifadə edir və astronomiya, fiber optika, mühəndislik metrologiyası, optik metrologiya, okeanoqrafiya, seysmologiya, spektroskopiya (və onun kimyaya tətbiqi), kvant mexanikası, nüvə və hissəciklər fizikası, plazma fizikası, uzaqdan zondlama, biomolekulyar qarşılıqlı təsirlər, səthin profillənməsi, mikrofluidika, mexaniki gərginlik/deformasiyanın ölçülməsi, velosimetriya, optometriya və holoqramların hazırlanması.

İnterferometrlər müdaxilədən məlumat çıxaran cihazlardır. Onlar elm və sənayedə mikroskopik yerdəyişmələrin, sındırma indeksinin dəyişmələrinin və səth pozuntularının ölçülməsi üçün geniş istifadə olunur. Əksər interferometrlərdə, bir mənbədən gələn işıq müxtəlif optik yollarla hərəkət edən iki şüaya bölünür və daha sonra müdaxilə yaratmaq üçün yenidən birləşdirilir; iki uyğunsuz mənbə də bəzi hallarda müdaxilə edilə bilər. Yaranan müdaxilə saçaqları optik yol uzunluqlarının fərqi haqqında məlumat verir. Analitik elmdə nanometr dəqiqliyi ilə optik komponentlərin uzunluqlarını və formasını ölçmək üçün interferometrlərdən istifadə olunur; onlar mövcud olan ən yüksək dəqiqlikli uzunluq ölçən alətlərdir. Furye transformasiya spektroskopiyasında onlar bir maddə və ya qarışıqla əlaqəli udma və ya emissiya xüsusiyyətlərini ehtiva edən işığı təhlil etmək üçün istifadə olunur. Astronomik interferometr iki və ya daha çox ayrı-ayrı teleskoplardan ibarətdir ki, onlar öz siqnallarını birləşdirirlər və onun ayrı-ayrı elementləri arasında ən böyük fərqə bərabər diametrli teleskopun ayırdetmə qabiliyyətinə ekvivalentlik təklif edirlər.
Optikada Fabry-Pérot interferometri (FPI) və ya etalon iki paralel əks etdirən səthdən (yəni: nazik güzgülər) hazırlanmış optik boşluqdur. Optik dalğalar optik boşluqdan yalnız onunla rezonans olduqda keçə bilər. O, 1899-cu ildə aləti inkişaf etdirən Çarlz Fabri və Alfred Perotun şərəfinə adlandırılıb.[1][2][3] Etalon fransızca etalon sözündəndir, mənası "ölçü cihazı" və ya "standart"dır.[4]

Etalonlar işığın dalğa uzunluqlarını idarə etmək və ölçmək üçün telekommunikasiya, lazer və spektroskopiyada geniş istifadə olunur. İstehsal texnologiyasındakı son nailiyyətlər çox dəqiq tənzimlənə bilən Fabry-Pérot interferometrlərini yaratmağa imkan verir. Cihaz texniki cəhətdən iki səth arasındakı məsafə (və onunla birlikdə rezonans uzunluğu) dəyişdirilə bilən bir interferometr və məsafə sabit olduqda etalondur (lakin bu iki termin tez-tez bir-birini əvəz edir).

Əsas təsvir

Fabry-Pérot interferometri, bir cüt qismən əks etdirən, bir az əyilmiş optik yastı istifadə edir. Bu təsvirdə paz bucağı çox şişirdilmişdir; kabus saçaqlarından qaçmaq üçün həqiqətən bir dərəcənin yalnız bir hissəsi lazımdır. Aşağı incəlikli və yüksək incəlikli təsvirlər 4% (çılpaq şüşə) və 95% güzgü əks etdirmə qabiliyyətinə uyğundur.
Fabry-Pérot interferometrinin ürəyi, əks etdirən səthləri bir-birinə baxan, bir-birindən mikrometrdən santimetrə qədər məsafədə yerləşən, qismən əks etdirən şüşə optik yastı bir cütdür. (Alternativ olaraq, Fabry-Pérot etalonu iki paralel əks etdirən səthi olan tək lövhədən istifadə edir.) İnterferometrdəki yastılar çox vaxt arxa səthlərin müdaxilə saçaqları yaratmasının qarşısını almaq üçün paz şəklində hazırlanır; arxa səthlər də tez-tez əks əks etdirən örtükə malikdir.

Tipik bir sistemdə işıqlandırma kollimasiya edən lensin fokus müstəvisində quraşdırılmış diffuz mənbə ilə təmin edilir. Cüt mənzildən sonra fokuslanan obyektiv, əgər mənzillər mövcud olmasaydı, mənbənin tərs şəklini yaradardı; mənbədəki bir nöqtədən yayılan bütün işıqlar sistemin təsvir müstəvisində bir nöqtəyə fokuslanır. Müşayiət olunan təsvirdə mənbədə A nöqtəsindən yayılan yalnız bir şüa izlənilir. Şüa qoşalaşmış düzlüklərdən keçdikcə çoxalaraq əks olunaraq, fokuslayıcı lens tərəfindən toplanan və ekranda A' nöqtəsinə gətirilən çoxlu ötürülən şüalar əmələ gəlir. Tam müdaxilə nümunəsi konsentrik halqalar dəsti görünüşünü alır. Üzüklərin kəskinliyi mənzillərin əks olunmasından asılıdır. Yansıtma qabiliyyəti yüksəkdirsə, nəticədə yüksək Q faktoru yaranırsa, monoxromatik işıq qaranlıq fonda bir sıra dar parlaq halqalar yaradır. Yüksək Q ilə Fabry-Pérot interferometrinin yüksək incəliyə malik olduğu deyilir.
Lummer-Gercke interferometri və ya Lummer-Gercke lövhəsi Fabry-Pérot etalonuna bənzər çox şüalı interferometrdir, lakin dik düşmə bucağında işıqdan istifadə edir. İnterferometr düz və paralel cilalanmış üzləri olan uzun şüşə və ya kvars boşqabından ibarətdir. İşıq boşqabın içərisində irəli-geri sıçrayır, yayılarkən kritik bucaq altından bir bucaq altında üzlərə vurur.

Lummer–Gehrcke interferometer.
Dik düşmə bucağı səbəbindən işığın demək olar ki, hamısı əks olunur, lakin hər sıçrayışda kiçik bir hissə sızır. Fabry-Pérot interferometrində olduğu kimi, sızan işığın boşqab içərisində neçə dəfə sıçramasından asılı olan faza var. Müxtəlif sayda sıçrayışlardan sonra ortaya çıxan və müdaxilə nümunəsi yaradan işığın üst-üstə düşməsi üçün obyektiv istifadə olunur. Fabry-Pérot etalonundan əsas fərq, lövhənin səthindən əks olunan giriş işığının müdaxiləyə kömək etməməsidir.

Lummer-Gerke interferometrləri indi nadir hallarda istifadə olunur, əsasən müasir dielektrik əks etdirən örtüklərdən istifadə edən Fabry-Pérot interferometrləri ilə əvəz edilmişdir.