книги из ГПНТБ / Фрум К. Скорость света и радиоволн
.pdf
|
|
|
|
|
Микроволновые |
и радиоинтерферометрич. |
методы |
|
|
|
|
|
111 |
|||||||||||||||||
при 5 р а з л и ч н ы х начальных р а с с т о я н и я х между ним и излучающим |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
рупором, |
что было необходимо для получения |
д о с т а т о ч н о г о |
|
к о л и ч е с т |
||||||||||||||||||||||||||
ва данных, нужных для исключения дифракционных |
|
эффектов. |
|
Эти |
|
|||||||||||||||||||||||||
расстояния |
с о с т а в л я л и |
с о о т в е т с т в е н н о |
6 , 5 , |
|
9, |
1 2 , |
1 6 и |
2 1 , 5 |
м |
для |
п о |
|||||||||||||||||||
ложения |
з е р к а л а |
в |
о т с у т с т в и е концевой |
м е р ы . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
В э к с п е р и м е н т а х |
и с п о л ь з о в а л и с ь |
три р а з л и ч н ы х алюминиевых |
з е р |
|||||||||||||||||||||||||
кала квадратной формы со сторонами |
|
1 5 , |
2 3 |
и |
3 0 |
с м . |
П е р в о е |
з е р |
||||||||||||||||||||||
кало |
применялось |
на |
в с е х у к а з а н н ы х |
выше |
|
расстояниях, |
в т о р о е |
з е р |
||||||||||||||||||||||
кало |
- |
на в с е х р а с с т о я н и я х , |
з а исключением |
6,5 |
м; т р е т ь е |
з е р к а л о |
||||||||||||||||||||||||
и с п о л ь з о в а л о с ь |
на |
т р е х |
наибольших р а с с т о я н и я х |
от |
излучающего |
р у |
||||||||||||||||||||||||
пора . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Т е м п е р а т у р а |
комбинации |
концевых |
м е р |
о п р е д е л я л а с ь с |
|
помощью |
||||||||||||||||||||||
т р е х т е р м о м е т р о в |
с точностью о т с ч е т а |
0 , 0 1 ° С , |
находящихся |
в |
к о н |
|||||||||||||||||||||||||
т а к т е |
с |
поверхностью |
м е р . Длины |
м е р |
при |
т е м п е р а т у р е |
2 0 ° С |
|
о п р е |
|||||||||||||||||||||
делялись |
м е т о д о м , |
основанным на |
оптической |
интерферометрии . |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
Данные и з м е р е н и й , проведенных |
в в о з д у х е , |
з а т е м |
п е р е с ч и т ы в а - |
|||||||||||||||||||||||||
лись |
к |
у с л о в и я м |
в а к у у м а |
с помощью |
формулы |
для |
п о к а з а т е л я |
|
п р е л о м |
|||||||||||||||||||||
ления |
( 3 . 1 0 ) . |
Т о ч н о с т ь |
определения |
т е м п е р а т у р ы |
в о з д у х а |
с о с т а в л я |
||||||||||||||||||||||||
ла |
+ 0 , 0 5 ° С , |
а е г о давления |
± 0 , 1 |
м м . |
Давление |
водяного |
|
пара |
и з |
|||||||||||||||||||||
м е р я л о с ь |
с т о ч н о с т ь ю |
+ . 0 , 1 |
м м |
с |
помощью |
двух |
э л е к т р и ч е с к и х |
г и г |
||||||||||||||||||||||
р о м е т р о в |
|
А с с м а н а . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Каждое |
и з м е р е н и е |
длины |
волны |
при |
з а д а н н о м |
расстоянии |
|
между |
||||||||||||||||||||
з е р к а л о м |
и |
излучающим |
|
рупором |
необходимо |
было |
проводить |
|
т а к и м |
|||||||||||||||||||||
о б р а з о м , |
ч т о б ы исключить небольшие |
и с к а ж е н и я , возникающие |
|
з а |
с ч е т |
|||||||||||||||||||||||||
п а р а з и т н ы х |
отражений . |
Эти отражения |
м о г у т |
б ы т ь |
р а з б и т ы |
|
на |
ч е т ы |
||||||||||||||||||||||
ре |
группы . П е р в а я |
- |
о т р а ж е н и е к |
излучающему |
рупору |
от |
каких - либо |
|||||||||||||||||||||||
фиксированных |
объектов, |
достаточно |
удаленных |
от |
с к а м ь и |
з е р к а л а . |
|
|||||||||||||||||||||||
Эти о т р а ж е н и я можно |
не |
у ч и т ы в а т ь , |
т а к |
как |
они не |
и з м е н я ю т с я |
при |
|||||||||||||||||||||||
перемещении з е р к а л а . |
В т о р а я |
группа |
- р а с с е я н н о е |
излучение |
от |
п р е д |
||||||||||||||||||||||||
м е т о в , находящихся |
по |
с о с е д с т в у |
с з е р к а л о м . |
Э т о т |
эффект |
|
в е с ь м а |
|
||||||||||||||||||||||
с у щ е с т в е н |
в с в я з и |
с |
р а з л и ч н ы м |
влиянием |
на |
форму |
фронта |
|
о т р а ж е н |
|||||||||||||||||||||
ной |
|
волны в з а в и с и м о с т и |
от |
пределов |
перемещения |
з е р к а л а . |
Он |
и с |
||||||||||||||||||||||
ключался с помощью ряда изменений |
положения |
з е р к а л а |
(или |
|
и з м е |
|||||||||||||||||||||||||
нением |
п е р в о н а ч а л ь н о г о |
|
положения |
м и к р о м е т р а ) , к а ж д о е и з |
|
к о т о р ы х |
||||||||||||||||||||||||
с о с т а в л я л о |
0 , 0 8 |
с м . |
В э т о м |
с л у ч а е |
фаза |
п а р а з и т н о г о |
о т р а ж е н н о г о |
|||||||||||||||||||||||
с и г н а л а м е н я л а с ь |
по |
отношению |
к |
фазе |
полезного |
сигнала, |
ч т о |
п р и |
||||||||||||||||||||||
водило |
к |
периодическому |
изменению |
измеренной |
длины |
волны . |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
Т р е т ь я |
группа |
- |
излучение, |
р а с с е я н н о е |
з е р к а л о м к |
к а к и м - л и б о |
||||||||||||||||||||||
фиксированным |
п р е д м е т а м и |
отраженное |
от |
них |
обратно |
к рупору |
|
|||||||||||||||||||||||
и наоборот . Т а к к а к |
э к с п е р и м е н т |
проводился |
в |
достаточно |
большом |
|||||||||||||||||||||||||
помещении |
( 2 7 |
м |
длины, |
2 1 |
м ширины, |
2 0 |
м в ы с о т ы ) , т о |
|
т о л ь к о |
|
||||||||||||||||||||
пол |
|
м о г |
служить |
источником |
у к а з а н н ы х |
помех . О т р а ж е н и я |
от |
пола |
|
|||||||||||||||||||||
были с в е д е н ы к минимуму с помощью |
планок, |
расположенных |
на |
п о |
||||||||||||||||||||||||||
лу |
т а к и м |
о б р а з о м , |
что |
они поглощали |
излучение |
или рассеивали |
его |
112 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глава 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
случайным |
обрлзом |
в |
стороны |
от |
оси |
рупор |
- |
з е р к а л о . |
К р о м е |
т о г о , |
||||||||||||||||||||
э т а |
ось р а с п о л а г а л а с ь под некоторым у г л о м |
к |
с т е н а м к о м н а т ы , |
так |
||||||||||||||||||||||||||
ч т о влияние торцевой |
с т е н ы |
(позади |
с к а м ь и |
з е р к а л а ) , которое |
п р и |
|||||||||||||||||||||||||
водит к увеличению отражений первой и второй группы, |
о с л а б л я л о с ь , |
|||||||||||||||||||||||||||||
насколько |
э т о |
было |
в о з м о ж н о . |
И с к а ж е н и я , |
возникающие |
з а |
с ч е т |
о т |
||||||||||||||||||||||
ражений от пола, могли быть исключены, когда и з м е р е н и я |
п р о в о д и |
|||||||||||||||||||||||||||||
лись |
при различных |
р а с с т о я н и я х |
|
между |
рупором |
и |
з е р к а л о м . |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
Ч е т в е р т а я |
ошибка |
появлялась |
|
в с л е д с т в и е |
м н о г о к р а т н ы х |
о т р а ж е |
|||||||||||||||||||||||
ний |
между |
рупором |
и |
з е р к а л о м , |
т а к |
как рупор |
о т р а ж а е т |
з а м е т н у ю |
|
|||||||||||||||||||||
ч а с т ь энергии, |
возвращающейся |
|
к |
нему |
от |
з е р к а л а . Т а к и е |
м н о г о к р а т |
|||||||||||||||||||||||
ные |
отражения |
могли |
приводить |
к |
небольшим |
ошибкам в |
и з м е р е н и я х , |
|||||||||||||||||||||||
с в я з а н н ы х |
с п е р е м е щ е н и е м |
з е р к а л а . |
Эти |
ошибки |
исключались |
т е м |
же |
|||||||||||||||||||||||
способом, ч т о и ошибки второй группы, в |
р е з у л ь т а т е |
ч е г о |
фаза |
м о |
||||||||||||||||||||||||||
дуляции основного о т р а ж е н н о г о луча, возникающей |
з а |
с ч е т |
м н о г о к р а т |
|||||||||||||||||||||||||||
ных |
отражений, |
с и с т е м а т и ч е с к и |
|
м е н я л а с ь |
н а 2 ~ - |
В |
наихудшем с л у ч а е |
|||||||||||||||||||||||
периодическая |
вариация, |
определенная |
для |
|
двух |
источников |
ошибок, |
|||||||||||||||||||||||
с о с т а в и л а |
i l • 1 0 ~ 5 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
М е т о д и к а |
и з м е р е н и я |
ч а с т о т ы |
|
была |
относительно |
простой |
и в п р и н |
||||||||||||||||||||||
ципе |
существенно |
не |
о т л и ч а л а с ь |
|
с т методики, |
использованной |
Э с с е |
|||||||||||||||||||||||
ном |
при и з м е р е н и я х |
с |
о б ъ е м н ы м |
|
р е з о н а т о р о м . |
|
К а к п о к а з а н о |
|
|
|||||||||||||||||||||
на рис . 8 . 1 , |
в |
к а ч е с т в е |
опорного |
г е н е р а т о р а |
|
служил |
кварцевый |
г е |
||||||||||||||||||||||
нератор с |
ч а с т о т о й |
5 |
МГц, |
который |
м о г |
непосредственно |
с р а в н и в а т ь |
|||||||||||||||||||||||
с я со |
с т а н д а р т о м |
ч а с т о т ы . |
Ч а с т о т а 5 |
МГц |
у м н о ж а л а с ь |
до |
ч а с т о т ы , |
|||||||||||||||||||||||
равной |
точно |
2 4 |
ГГц, |
сначала |
п р я м ы м |
у м н о ж е н и е м |
до 2 5 0 |
|
МГц |
|
||||||||||||||||||||
с последующим |
и с п о л ь з о в а н и е м |
|
двух |
к а с к а д о в |
г е н е р а т о р о в |
г а р м о н и к . |
||||||||||||||||||||||||
С и г н а л п о с л е д н е г о |
к а с к а д а |
с м е ш и в а л с я |
с |
небольшой |
ч а с т ь ю |
в ы х о д |
||||||||||||||||||||||||
ного |
сигнала |
микроволнового г е н е р а т о р а |
с ч а с т о т о й |
2 4 , 0 0 5 |
|
ГГц |
|
|||||||||||||||||||||||
с т е м , |
чтобы |
получить биения |
на |
|
ч а с т о т е |
5 |
МГц, |
к о т о р ы е |
могли |
и з |
||||||||||||||||||||
м е р я т ь с я |
с |
помощью |
с в я з н о г о |
приемника . |
Ч а с т о т у |
клистронного |
г е |
|||||||||||||||||||||||
н е р а т о р а можно |
определить |
э т и м м е т о д о м |
|
с |
точностью |
до |
1 - |
Ю - |
8 |
|||||||||||||||||||||
и поддерживать |
постоянной |
с той |
|
же |
т о ч н о с т ь ю . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Интерферометр |
р а б о т а л |
в з о н е |
фраунгоферовской |
дифракции, |
т а к |
||||||||||||||||||||||||
к а к м а т е м а т и ч е с к и й |
а н а л и з |
ближней |
зоны, |
или з о н ы |
френелевской |
|
||||||||||||||||||||||||
дифракции, |
я в л я е т с я |
в е с ь м а |
сложным |
и з - з а |
б ы с т р ы х |
изменений |
ф о р |
|||||||||||||||||||||||
м ы волнового |
фронта, |
имеющих |
|
м е с т о |
в э т о м |
с л у ч а е . |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
В |
фраунгоферовской |
з о н е р а с с т о я н и е |
между |
излучающим |
|
рупором |
|||||||||||||||||||||||
и подвижным |
з е р к а л о м настолько |
|
велико, |
что |
оба |
м о г у т |
р а с с м а т р и |
|||||||||||||||||||||||
в а т ь с я |
к а к почти |
т о ч е ч н ы е |
источники излучения . Если бы |
рупор и |
з е р |
|||||||||||||||||||||||||
кало действительно являлись точечными источниками, то волновой |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
фронт |
излучения |
рупора, |
достигающий |
з е р к а л а , |
п р е д с т а в л я л |
бы |
собой |
|||||||||||||||||||||||
сферу |
радиуса |
|
z, |
равного |
расстоянию между |
ними. Т а к к а к |
р а з м е |
|||||||||||||||||||||||
ры рупора |
и з е р к а л а |
с о с т а в л я л и |
|
несколько |
длин |
волн, волна, |
п е р е и з |
|||||||||||||||||||||||
л у ч а е м а я |
отражающим |
з е р к а л о м , |
|
имела |
н е к о т о р о е |
дополнительное |
|
|||||||||||||||||||||||
з а п а з д ы в а н и е , |
з а в и с я щ е е |
от |
разницы |
в |
форме |
сферического |
|
в о л н о в о - |
|
|
Микроволновые |
и радиоинтерферометрич. |
методы |
|
|
Ш |
|||||||||
г о фронта |
и |
плоской |
поверхности |
з е р к а л а . |
Эта |
разница |
я в л я л а с ь |
функ |
||||||||
цией глубины |
с е г м е н т а сферы радиуса |
z, |
о т с е к а е м о г о |
сторонами |
||||||||||||
апертуры |
з е р к а л а . |
О т р а ж е н н а я |
волна, |
д о с т и г а ю щ а я рупора, |
т а к ж е |
|||||||||||
и м е л а сферический |
фронт |
радиуса |
z. |
Фаза |
излучения, |
|
попадающая |
|||||||||
в волновод, з а в и с е л а |
от |
усреднения э т о г о |
волнового фронта |
по |
с е ч е |
|||||||||||
нию рупора, ч т о приводило к другому дополнительному |
з а п а з д ы в а н и ю , |
|||||||||||||||
величина |
которого |
з а в и с е л а |
от |
р а з м е р о в сферического |
с е г м е н т а , |
о т |
||||||||||
с е к а е м о г о |
апертурой |
рупора . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
П у с т ь |
полное |
з а п а з д ы в а н и е |
волны, |
возвращенной |
к |
рупору, |
в ы р а |
|||||||||
жено в |
единицах длины |
zr; |
т о г д а предыдущая |
физическая |
картина |
|||||||||||
м о ж е т |
б ы т ь п р е д с т а в л е н а |
м а т е м а т и ч е с к и в |
виде |
|
|
|
|
fih) |
+ fini) |
zr = 2z + |
-і |
t |
(8.1) |
г д е |
[(h) |
|
п р е д с т а в л я е т |
некоторую |
н е и з в е с т н у ю |
функцию |
р а з м е р о в |
р у |
||||||||||||||||
пора, |
a /(W |
- |
аналогичную |
функцию р а з м е р о в |
з е р к а л а . |
Отношение |
||||||||||||||||||
[[(h) |
+ f('m) |
] / |
2 |
з д е с ь |
и |
д а л е е |
будет |
н а з ы в а т ь с я |
|
а с и м п т о т и ч е с к о й |
ф о р |
|||||||||||||
мой |
дифракционной |
поправки . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
М е т о д , |
использованный |
для оценки |
э к с п е р и м е н т а л ь н ы х |
р е з у л ь т а |
||||||||||||||||||||
т о в , з а к л ю ч а л с я |
в |
решении |
уравнения |
( 8 . 1 ) |
м е т о д о м |
наименьших |
|
|||||||||||||||||
к в а д р а т о в |
п о с л е модификации |
п у т е м |
прибавления |
|
довольно |
сложного |
||||||||||||||||||
члена . Эта |
модификация |
позволила |
обойти |
а с и м п т о т и ч е с к у ю |
|
форму, |
||||||||||||||||||
к о т о р а я |
я в л я л а с ь р е з у л ь т а т о м |
отклонения |
волновых |
фронтов |
от |
и д е |
||||||||||||||||||
а л ь н ы х |
сфер. Определение |
дополнительного |
члена |
включало |
и н т е г р и |
|||||||||||||||||||
рование |
комплексной |
переменной по |
шести |
и з м е р е н и я м |
и п о э т о м у |
п о |
||||||||||||||||||
т р е б о в а л о |
проведения |
з н а ч и т е л ь н о г о |
к о л и ч е с т в а |
вычислений . |
З д е с ь |
|||||||||||||||||||
у м е с т н о |
о т м е т и т ь , |
что |
средняя дифракционная поправка |
для |
в с е х |
и з |
||||||||||||||||||
мерений |
длин |
волн |
была эквивалентна |
- 1 2 |
к м / с , |
и з |
|
к о т о р ы х |
|
|||||||||||||||
- 0 , 5 |
к м / с |
приходились |
на |
отклонение |
поправки |
от |
асимптотической |
|||||||||||||||||
формы . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д л я |
оценки |
поправочного |
члена, |
полное |
з а п а з д ы в а н и е |
zr |
|
было |
||||||||||||||||
р а с с ч и т а н о |
для р а з л и ч н ы х использованных |
расстояний м е ж д у |
рупором |
|||||||||||||||||||||
и з е р к а л о м и |
для |
р а з л и ч н ы х р а з м е р о в |
их |
а п е р т у р . |
(Эти |
р а з м е р ы |
|
|||||||||||||||||
апертур |
не |
о б я з а т е л ь н о |
совпадали |
с |
истинными |
г е о м е т р и ч е с к и м и |
р а з |
|||||||||||||||||
м е р а м и |
рупора |
и з е р к а л а ) . |
Оценки |
включали |
в с е б я |
р а с ч е т |
|
р а с п р е |
||||||||||||||||
деления |
поля |
на з е р к а л е , р а с ч е т о т р а ж е н н о г о поля |
на |
в х о д е |
рупора |
|||||||||||||||||||
и з а т е м |
интегрирование |
э т о г о о т р а ж е н н о г о |
поля |
|
по |
входному |
с е ч е |
|||||||||||||||||
нию рупора. Ф а з а отраженной волны, проходящей |
|
и з |
рупора |
|
в в о л н о |
|||||||||||||||||||
вод, |
з а в и с и т от |
э т о г о |
|
и н т е г р а л а . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Ч и т а т е л ь , |
интересующийся полным |
м а т е м а т и ч е с к и м |
а н а л и з о м , |
о т |
||||||||||||||||||||
с ы л а е т с я к оригинальной с т а т ь е , з д е с ь |
же |
будут |
приведены |
лишь |
|
|||||||||||||||||||
окончательные |
р е з у л ь т а т ы . |
К а к п о к а з а н о , |
интерференционное |
у р а в н е - |
114 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глава |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ние |
и м е е т |
следующий |
|
вид: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
/ Ѵ Л / 2 - U , |
|
|
-z2)-K |
Г(82) |
|
|
/ ( 5 , ) |
1 |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
(8.2) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
г д е |
N = 2 5 9 |
- число |
интерференционных |
минимумов |
на |
длине |
п е р е |
|||||||||||||||||||||
мещения |
з е р к а л а |
Г г , |
— z2) |
«162 |
см,К |
- |
постоянная |
и |
ffSJ |
. - |
р а с с ч и |
|||||||||||||||||
танное отклонение дифракционной поправки от е е |
асимптотической |
|||||||||||||||||||||||||||
формы . Д л я данного |
з е р к а л а |
е г о и з м е р е н н ы е |
перемещения |
для |
р а з |
|||||||||||||||||||||||
личных расстояний м е ж д у |
з е р к а л о м |
и |
рупором |
п о д с т а в л я л и с ь |
в |
у р а в |
||||||||||||||||||||||
нение |
( 8 . 2 ) , |
и решение |
для |
^ |
находилось по |
м е т о д у |
наименьших |
|||||||||||||||||||||
к в а д р а т о в . |
Функциям |
|
{ ( $ ) |
придаются |
з н а ч е н и я , |
з а в и с я щ и е |
от |
п р е д |
||||||||||||||||||||
положений, |
сделанных |
относительно |
эффективных |
р а з м е р о в |
рупора |
|||||||||||||||||||||||
и з е р к а л а . Дифракционные |
поправки |
для |
различных |
измерений, |
п о л у |
|||||||||||||||||||||||
ченные |
т а к и м |
способом, |
сравнивались |
с |
полностью |
рассчитанной |
п о |
|||||||||||||||||||||
правкой . |
Е с л и р а с с ч и т а н н а я |
поправка |
и поправка |
по |
м е т о д у |
н а и м е н ь |
||||||||||||||||||||||
ших к в а д р а т о в не совпадали, выбирались другие значения |
р а з м е р о в |
|||||||||||||||||||||||||||
рупора |
и |
з е р к а л а , |
с |
т е м ч т о б ы |
получить |
новые |
значения |
для |
|
f(8); |
||||||||||||||||||
з а т е м |
э т и |
новые з н а ч е н и я |
f(S) |
п о д с т а в л я л и с ь |
в |
уравнение |
( 8 . 2 ) , |
|||||||||||||||||||||
которое |
вновь р е ш а л о с ь |
по |
м е т о д у наименьших |
к в а д р а т о в . |
Э т о т |
м е |
||||||||||||||||||||||
т о д получения удовлетворительной |
аппроксимации |
не |
с т о л ь |
труден, |
||||||||||||||||||||||||
как |
м о ж е т |
п о к а з а т ь с я |
с |
первого в з г л я д а . |
Поскольку |
{(8) |
|
м а л о |
о т |
|||||||||||||||||||
л и ч а е т с я |
от единицы, указанный процесс сходится быстро, |
как |
|
э т о |
||||||||||||||||||||||||
можно |
в и д е т ь |
и з т а б л . I , |
г д е |
приведены |
данные |
измерений |
одного |
|||||||||||||||||||||
наблюдателя |
(В) |
и с о о т в е т с т в у ю щ и е |
р а с ч е т ы . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
И з э т и х |
р е з у л ь т а т о в |
|
видно, что |
после |
в т о р о г о |
шага |
дальнейшие |
||||||||||||||||||||
уточнения, |
в е р о я т н о , |
не |
будут |
о к а з ы в а т ь |
|
влияния |
на |
результирующую |
||||||||||||||||||||
с к о р о с т ь . |
Д е й с т в и т е л ь н о , |
каковы |
бы |
ни |
были |
т о ч н ы е |
распределения |
|||||||||||||||||||||
полей |
по |
с е ч е н и я м |
рупора |
и |
з е р к а л а , |
очевидно, |
что |
э т о |
не |
приводит |
||||||||||||||||||
к с у щ е с т в е н н ы м и з м е н е н и я м |
в |
измеренной |
скорости |
|
с в е т а . |
С о г л а с и е |
||||||||||||||||||||||
м е ж д у э к с п е р и м е н т а л ь н ы м и |
поправками, |
полученными |
по |
м е т о д у |
н а и |
|||||||||||||||||||||||
меньших |
к в а д р а т о в , и |
поправками, |
р а с с ч и т а н н ы м и |
т е о р е т и ч е с к и |
для |
|||||||||||||||||||||||
в т о р о г о |
предположения, |
в е с ь м а |
п р и м е ч а т е л ь н о . |
Д в а |
других |
н а б л ю д а |
||||||||||||||||||||||
т е л я |
получили несколько |
больший |
р а з б р о с |
своих |
|
р е з у л ь т а т о в . |
|
|
||||||||||||||||||||
|
Э т о т |
процесс |
оценки |
дифракционной |
поправки |
существенно |
не о т |
|||||||||||||||||||||
л и ч а е т с я |
о т аналогичного |
процесса, |
д е т а л ь н о |
описанного |
при |
|
а н а л и з е |
|||||||||||||||||||||
четырехрупорного интерферометра, р а б о т а ю щ е г о на |
ч а с т о т е |
7 2 |
|
ГГц, |
||||||||||||||||||||||||
который |
р а с с м о т р е н |
д а л е е |
в |
р а з д . |
3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Р е ш е н и е уравнения |
( 8 . 2 ) |
по |
м е т о д у |
наименьших к в а д р а т о в |
не |
||||||||||||||||||||||
и с к л ю ч а е т , |
конечно, |
с и с т е м а т и ч е с к и х |
ошибок при |
определении |
п е р е |
|||||||||||||||||||||||
мещения |
з е р к а л а |
fz, |
— z2). |
|
Т о т |
факт, ч т о для |
к а ж д о г о |
з е р к а л а |
р е |
|||||||||||||||||||
з у л ь т а т ы |
измерений |
несколько |
отличаются |
друг |
от |
друга, |
п о к а з ы в а |
|||||||||||||||||||||
ет, |
что |
и з м е р е н и я |
для |
в о с ь м и |
различных |
положений |
з е р к а л , |
о б р а з у ю - |
Таблица I
Дифракционные поправки к и з м е р е н и я м наблюдателя В
Р а с с т о я н и е м е ж ду рупором и з е р к а л о м ( к о н
цевые м е р ы у б раны ) ,
м
Апертуры рупора и з е р к а л а совпада |
Апертура рупора 1 0 |
х Ю см ; а п е р т у р а |
||
ют с их г е о м е т р и ч е с к и м и р а з м е р а м и з е р к а л а |
на |
2 длины |
волны больше ег о |
|
|
в ы с о т ы |
и |
ширины |
|
по м е т о д у наименьших
кв а д р а т о в ,
мкм
р а с с ч и т а н ная поправ ка,
м к м
с к о р о с т ь (средняя для к а ж д о
го з е р к а л а ) ,
км / с
по м е т о д у |
р а с с ч и т а н н а я |
наименьших |
поправка, |
к в а д р а т о в , |
м к м |
м к м |
|
с к о р о с т ь |
|
(средняя |
для |
каждого |
з е р |
к а л а ) , |
|
к м / с |
|
З е р к а л о |
6,5 |
1 6 0 |
, 8 |
1 8 2 , 5 |
|
1 6 3 |
, 8 |
1 6 2 |
, 6 |
|
15 с м |
9, 0 |
7 8 , 1 |
8 8 , 4 |
|
7 9 , 9 |
7 9 , 3 |
2 9 9 7 9 3 , 0 |
|||
|
1 2 , 0 |
4 1 , 9 |
4 7 , 4 |
2 9 9 7 9 3 , 2 |
4 3 , 2 |
4 2 , 8 |
||||
|
1 6 , 0 |
2 2 , 9 |
2 6 , 3 |
|
2 3 , 4 |
23, 3 |
|
|||
|
2 1 , 5 |
1 2 , 6 |
1 4 , 4 |
|
1 2 , 9 |
1 2 , 8 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Зеркало |
9, 0 |
1 3 4 |
, 6 |
1 3 6 , 3 |
|
1 3 5 |
, 3 |
1 3 4 |
, 8 |
|
2 3 с м |
1 2 , 0 |
7 4 , 9 |
7 5 , 1 |
|
7 4 , 3 |
7 4 , 0 |
|
|||
|
1 6 , 0 |
4 1 , 1 |
4 1 , 7 |
2 9 9 7 9 2 , 2 |
4 1 |
, 7 |
4 |
1,5 |
2 9 9 7 9 2 , 2 |
|
|
2 1 , 5 |
2 3 , 3 |
2 3 , 0 |
|
2 3 , 0 |
2 2 , 9 |
|
|||
Зеркало |
1 2 , 0 |
1 1 6 |
, 8 |
1 0 9 , 8 |
|
1 1 4 |
, 5 |
1 1 4 |
, 3 |
2 9 9 7 9 2 , 3 |
3 0 с м |
16,0 |
6 7 , 5 |
6 2 , 7 |
2 9 9 7 9 1 , 9 |
6 4 5 |
6 4 , 3 |
||||
|
2 1 5 |
3 7 |
, 8 |
34,6 |
|
3 5 |
, 6 |
3 5 |
, 5 |
|
116 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глава S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щие |
в |
совокупности |
единичное |
и з м е р е н и е длины |
волны, |
не |
вполне |
д о |
||||||||||||||
с т а т о ч н ы для полного исключения |
влияния |
различных |
н е ж е л а т е л ь н ы х |
|||||||||||||||||||
отражений, у п о м я н у т ы х |
р а н е е . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Оцененная |
ошибка + 0 , 0 5 |
к м / с з а |
с ч е т |
дифракционной |
поправки |
||||||||||||||||
( с м . |
т а б л . I V ) была |
получена |
с у ч е т о м |
в о з м о ж н о г о влияния |
р а з л и ч |
|||||||||||||||||
ных аппроксимаций, принятых при вычислении функции |
/ (5), |
|
и с п о л ь |
|||||||||||||||||||
зуемой |
при решении |
уравнения |
( 8 . 2 ) |
по |
м е т о д у |
наименьших |
к в а д р а |
|||||||||||||||
т о в . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
т а б л . П |
даны |
|
для каждого наблюдателя и з м е р е н и я п е р е м е щ е |
|||||||||||||||||
ния |
з е р к а л а |
(z |
_ |
; |
|
) , |
приведенные |
к у с л о в и я м |
в а к у у м а . |
|
|
|
|
|||||||||
|
П е р е м е щ е н и я , |
у к а з а н н ы е в |
т а б л . |
11, и с п о л ь з о в а н ы |
при |
в ы ч и с л е |
||||||||||||||||
нии |
значений |
скорости |
с в е т а , приведенных |
в т а б л . 111. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
С р е д н е е а р и ф м е т и ч е с к о е |
в с е х |
значений |
cQ |
в |
т а б л . Ill равно |
|
|||||||||||||||
2 9 9 |
7 9 2 , 6 2 |
к м / с при |
с т а н д а р т н о м отклонении |
± 0 , 6 8 |
к м / с . Е с л и |
|||||||||||||||||
последняя величина |
комбинируется |
с т а т и с т и ч е с к и с |
в о з м о ж н ы м и |
с и с |
||||||||||||||||||
т е м а т и ч е с к и м и |
ошибками, у к а з а н н ы м и в |
т а б л . 1 У , |
величина |
с т а н д а р т |
||||||||||||||||||
ного |
отклонения в о з р а с т а е т |
до |
± |
0 , 7 2 |
к м / с . О к о н ч а т е л ь н о е |
|
з н а ч е |
|||||||||||||||
ние |
скорости |
с в е т а |
в в а к у у м е |
с о с т а в и л о |
величину |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
299 792,6 ± 0,7 к м / с , |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
как |
у ж е было |
опубликовано |
ранее |
/ 3 9 , |
4 0 / . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Длина комбинации |
концевых ме р и з м е р я л а с ь |
оптическим |
и н т е р - |
||||||||||||||||||
ф е р о м е т р н ч е с к и м |
м е т о д о м при |
использовании в к а ч е с т в е |
с т а н д а р т а |
|||||||||||||||||||
длины излучения лампы, наполненной и з о т о п о м ртути |
1 9 8 . |
Длина, |
||||||||||||||||||||
определенная |
п у т е м |
м е х а н и ч е с к о г о |
сравнения со |
с т а н д а р т о м , |
|
и з г о |
||||||||||||||||
т о в л е н н ы м непосредственно |
по |
Британской |
национальной |
копии |
м е т р а , |
|||||||||||||||||
о к а з а л а с ь в |
с о г л а с и и |
с |
оптическими |
и з м е р е н и я м и с т о ч н о с т ь ю |
до |
|
||||||||||||||||
2- 1 0 - 7 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а I I |
|||
|
|
П е р е м е щ е н и е з е р к а л а ( в с м ) , п е р е с ч и т а н н о е к в а к у у м у |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
Р а с с т о я н и е |
Наблюдатель |
Наблюдатель |
Наблюдатель |
|||||||||||||||
|
|
|
|
м е ж д у |
з е р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
к а л о м |
и |
р у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
пором *, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
с м |
|
|
|
Л |
|
|
В |
|
|
|
|
С |
|
||||
Зеркало |
|
|
|
6 4 8 |
|
1 6 1 , 7 4 5 4 5 |
1 6 1 , 7 4 5 9 4 |
|
1 6 1 , 7 4 5 7 5 |
|||||||||||||
1 5 с м |
|
|
|
|
9 0 0 |
|
1 6 1 , 3 6 8 0 |
1 6 1 , 3 7 7 7 |
|
1 6 1 , 3 7 7 7 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
1 2 0 4 |
|
1 6 1 , 3 3 9 5 |
1 6 1 , 3 3 7 5 |
|
1 6 1 , 3 4 2 9 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
1 6 0 1 |
|
1 6 1 , 3 1 7 7 |
1 6 1 , 3 1 9 0 |
|
1 6 1 , 3 2 0 0 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
2 1 4 6 |
|
1 6 1 , 3 0 9 6 |
1 6 1 , 3 0 9 8 |
|
1 6 1 , 3 1 0 9 |
|
|
П р о д о л ж е н ие т а б л . И |
Р а с с т о я н и е |
Н а б л ю д а т е л ь Наблюдатель Наблюдатель |
|
м е ж д у |
з е р |
|
к а л о м |
и р у |
|
|
пором"', |
|
|
|
|
|
|
см |
|
|
,1 |
В |
С |
Зеркало |
9 0 0 |
1 6 1 , 4 2 3 7 |
1 6 1 , 4 2 5 6 |
1 6 1 , 4 1 8 0 |
||
2 3 с м |
1 2 0 4 |
1 6 1 , 3 6 5 9 |
1 6 1 , 3 6 8 4 |
1 6 1 , 3 6 5 9 |
||
|
1 6 0 1 |
1 6 1 , 3 3 3 6 |
1 6 1 , 3 3 3 3 |
1 6 1 , 3 3 3 7 |
||
|
2 1 4 6 |
1 6 1 , 3 1 4 6 |
1 6 1 , 3 1 2 9 |
1 6 1 , 3 1 2 7 |
||
Зеркало |
1 2 0 4 |
1 6 1 , 4 0 8 4 |
1 6 1 , 4 0 5 1 |
1 6 1 , 4 0 5 6 |
||
3 0 с м |
1 6 0 1 |
1 6 1 , 3 5 8 2 |
1 6 1 , 3 6 1 5 |
1 6 1 , 3 6 1 2 |
||
|
2 1 4 6 |
1 6 1 , 3 2 4 9 |
1 6 1 , 3 2 4 9 |
1 6 1 , 3 2 3 8 |
||
* Концевые м е р ы |
у б р а н ы . |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а III |
Значения |
cQ |
(в к м / с ) , |
полученные из т а б л . I I |
|||
Р а с с т о - |
Наблюдатель |
Наблюдатель |
Наблюдатель |
|||
ние |
м е ж |
|
|
|
|
|
ду |
з е р |
|
|
|
|
|
к а л о м и |
|
|
|
|
|
|
рупором, |
|
А |
|
В |
С |
|
с м |
|
|
||||
Зеркало |
6 4 8 |
2 9 9 |
7 9 3 , 2 7 |
2 9 9 |
7 9 2 : 9 1 |
2 9 9 7 9 3 , 4 0 |
1 5 с м |
9 0 0 2 9 9 7 9 2 , 1 4 |
2 9 9 7 9 3 , 3 2 |
2 9 9 7 9 3 , 7 3 |
|||
1 2 0 4 |
2 9 9 7 9 3 , 3 8 |
2 9 9 7 9 2 , 6 7 |
2 9 9 7 9 3 , 9 0 |
|||
1 6 0 1 |
2 9 9 7 9 2 , 8 4 |
2 9 9 7 9 2 , 9 1 |
2 9 9 7 9 3 , 2 1 |
|||
2 1 4 6 |
2 9 9 7 9 3 , 2 1 |
2 9 9 7 9 3 , 1 6 |
2 9 9 7 9 3 , 4 1 |
Э . З а к . Ш
|
|
П р о д о л ж е н ие т а б л . III |
|
Значения <"0 (в к м / с ) , |
полученные и з |
т а б л . I I |
|
Р а с с т о я Наблюдатель |
Наблюдатель |
Наблюдатель |
|
ние |
м е ж |
|
|
ду |
з е р |
|
|
|
к а л о м |
и |
|
|
|
|
|
|
рупором, |
|
|
|
|
|
|
|
с м |
|
А |
|
ß |
|
С |
Зеркало |
9 0 0 |
2 9 9 |
7 9 2 , 3 4 |
2 9 9 |
7 9 1 , 9 3 |
2 9 9 |
7 9 2 , 3 1 |
2 3 с м |
1 2 0 4 |
2 9 9 |
7 9 2 , 6 4 |
2 9 9 |
7 9 2 , 6 4 |
2 9 9 |
7 9 3 , 1 6 |
|
1 6 0 1 |
2 9 9 7 9 2 , 4 7 |
2 9 9 |
7 9 2 , 1 7 |
2 9 9 |
7 9 2 , 8 0 |
|
|
2 1 4 6 |
2 9 9 |
7 9 2 , 3 2 |
2 9 9 |
7 9 1 , 8 6 |
2 9 9 |
7 9 2 , 1 4 |
З е р к а л о |
1 2 0 4 , 2 9 9 7 9 1 , 4 9 |
2 9 9 |
7 9 1 , 9 9 |
2 9 9 |
7 9 1 , 6 5 |
||
3 0 с м |
1 6 0 1 ' 2 9 9 7 9 1 , 9 5 |
2 9 9 |
7 9 3 , 1 7 |
2 9 9 7 9 2 , 8 8 |
|||
|
2 1 4 6 |
2 9 9 |
7 9 1 , 3 9 |
2 9 9 |
7 9 1 , 7 5 |
2 9 9 7 9 1 , 4 1 |
Таблица I V
Оцененные дополнительные ошибки
Природа |
ошибок |
|
|
|||
Д а в л е н и е |
водяного |
пара |
в |
а т м о с ф е р е |
||
( ± 0 , 1 м м ) |
|
|
|
|
||
Длина концевых ме р плюс |
ошибка |
|||||
м и к р о м е т р а |
|
|
|
|
||
Т е м п е р а т у р а |
концевых м е р ( + 0 , 0 2 ° С ) |
|||||
Неопределенность |
|
коэффициента расши |
||||
рения |
концевых |
м е р |
|
|
||
Дифракционная поправка |
|
|
||||
Формула |
для п о к а з а т е л я |
преломления: |
||||
сухого |
в о з д у х а |
|
|
|
|
|
водяного |
пара |
|
|
|
|
|
Т е м п е р а т у р а в о з д у х а ( ± 0 , 0 5 ° С ) |
||||||
Б а р о м е т р и ч е с к о е |
давление |
( ± 0 , 1 м м ) |
С о о т в е т с т в у ю щ а я н е о п р е д е л е н ность в cQ ,
к м / с
± 0 , 1 8 ( 6 |
• 1 0 - 7 |
) |
+ 0 , 0 9 ( 3 |
• 10-7) |
|
± 0 , 0 6 ( 2 • 1 0 ~ 7 |
) |
± 0 , 0 5 ( 1 , 5 |
- 1 0 ~ 7 ) |
|
t O , 0 5 ( 1 , 5 |
• 1 0 ~ 7 ) |
|
± 0 , 0 3 ( 1 • |
ю - 7 ) |
|
± 0 , 0 3 ( 1 • Ю - 7 ) |
||
t O , 0 2 ( 5 • 1 0 - 8 |
) |
|
± 0 , 0 1 ( 4 • Ю - 8 |
) |
|
|
|
|
Микроволновые |
и радиоинтерферометрич. |
|
методы |
|
|
|
119 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
3 . |
И з м е р е н и я |
Фрума |
( 1 9 5 8 |
|
г . ) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Основное |
п р е и м у щ е с т в о описанного интерферометра с |
п е р е м е щ а ю |
|||||||||||||||||||||||
щимся |
з е р к а л о м |
- |
п р о с т о т а р а б о т ы |
с ним. |
Е г о |
н е д о с т а т к а м и |
я в л я |
|||||||||||||||||||
ю т с я а с и м м е т р и я |
конструкции |
и |
потери |
энергии |
излучения . |
Б о л е е т о |
||||||||||||||||||||
г о , и с п о л ь з о в а н и е з е р к а л а |
у с л о ж н я е т оценку |
дифракционной |
поправки . |
|||||||||||||||||||||||
Четырехрупорный |
интерферометр |
свободен |
от |
у к а з а н н ы х |
н е д о с т а т к о в |
|||||||||||||||||||||
и, |
к р о м е |
т о г о , |
и м е е т |
еще |
одно |
с у щ е с т в е н н о е |
п р е и м у щ е с т в о : |
е г о |
д е |
|||||||||||||||||
тали равномерно |
р а с п р е д е л я ю т с я |
в |
помещении |
и п о э т о м у |
не |
о к а з ы |
||||||||||||||||||||
в а ю т влияния |
на |
положение интерференционных |
м и н и м у м о в . |
На |
п р а к |
|||||||||||||||||||||
т и к е т а к а я |
конструкция |
обеспечила |
ч е т ы р е х к р а т н о е |
увеличение |
т е м |
|||||||||||||||||||||
пературной |
с т а б и л ь н о с т и |
по сравнению |
с |
интерферометром, |
описанным |
|||||||||||||||||||||
в |
предыдущем |
р а з д е л е . Четырехрупорный |
интерферометр |
был т а к ж е |
||||||||||||||||||||||
двухпучковым, |
работающим в з о н е |
фраунгоферовой |
дифракции. |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
Б ы л и и с с л е д о в а н ы |
два |
варианта т а к о г о |
с и м м е т р и ч н о г о |
и н т е р ф е |
|||||||||||||||||||||
р о м е т р а . |
Первый |
и з |
них |
/ 4 1 / |
- |
экспериментальный |
прототип, |
р а б о |
||||||||||||||||||
тающий |
на |
ч а с т о т е |
|
2 4 |
ГГц, и с п о л ь з о в а л с я |
для |
д е т а л ь н о г о |
изучения |
||||||||||||||||||
дифракционной |
поправки. |
Второй |
интерферометр |
/ 4 3 / |
- |
прибор |
в е с ь м а |
|||||||||||||||||||
высокой |
точности, |
работающий |
на ч а с т о т е |
7 2 , 0 0 6 |
ГГц, |
ч т о |
с о о т в е т |
|||||||||||||||||||
с т в у е т |
длине волны |
|
излучения |
4 |
м м . З д е с ь |
будет |
описан |
т о л ь к о |
э т о т |
|||||||||||||||||
прибор |
и |
приведена |
|
е г о |
полная |
|
т е о р и я . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Как |
и р а н е е , |
основой |
э к с п е р и м е н т а |
я в л я л о с ь |
одновременное |
и з |
|||||||||||||||||||
м е р е н и е |
длины |
волны |
в |
свободном |
п р о с т р а н с т в е |
и ч а с т о т ы |
излучения, |
|||||||||||||||||||
г е н е р и р у е м о г о |
микроволновым |
источником . |
К р о м е |
т о г о , |
д о п о л н и т е л ь |
|||||||||||||||||||||
но |
и с п о л ь з о в а л с я |
р е ф р а к т о м е т р |
|
с о б ъ е м н ы м |
р е з о н а т о р о м |
для |
н е п о |
|||||||||||||||||||
с р е д с т в е н н о г о |
определения |
п о к а з а т е л я |
преломления |
в о з д у х а |
вблизи |
|||||||||||||||||||||
интерферометра . Э т о т рефрактометр |
/ 4 2 / , работающий |
на |
ч а с т о т е |
|||||||||||||||||||||||
приблизительно 7 2 |
ГГц, |
в |
принципе |
был аналогичен |
рефрактометру |
|||||||||||||||||||||
на |
ч а с т о т е |
2 4 |
ГГц, |
|
который и с п о л ь з о в а л с я |
Э с с е н о м |
и Фрумом |
|
/ 2 9 / |
|||||||||||||||||
в |
их п е р в ы х и з м е р е н и я х |
п о к а з а т е л я |
преломления в о з д у х а |
и |
е г о |
о с |
||||||||||||||||||||
новных |
с о с т а в л я ю щ и х . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Указанный |
интерферометр |
(рис . |
8 . 2 ) |
и с п о л ь з о в а л подвижную |
к а |
ретку, на противоположных концах которой укреплялись две приемные
апертуры (два п р я м о у г о л ь н ы х рупора |
р а з м е р а м и 8 Х 6 |
с м , |
снабженных |
|
полистироловыми л и н з а м и ) . П р и е м н ы е |
рупоры р а с п о л а г а л и с ь |
с и м м е т |
||
рично м е ж д у парой передающих рупоров, к к о т о р ы м энергия |
м и к р о |
|||
волнового излучения подводилась от общего источника с помощью |
||||
волноводов . Оси в с е х ч е т ы р е х рупоров |
были хорошо |
отъюстированы, |
||
и было обеспечено п е р е м е щ е н и е к а р е т к и параллельно |
оси |
рупоров . |
Оба п р и н и м а е м ы х с и г н а л а смешивались для получения интерференции.
Результирующий с и г н а л проходил |
ч е р е з м и н и м у м |
при |
перемещении |
|||
к а р е т к и на к а ж д ы е полволны. Р а с с т о я н и е м е ж д у |
передающим и |
с о о т |
||||
в е т с т в у ю щ и м п р и е м н ы м рупорами |
было |
порядка |
1 0 |
м . Т а к к а к |
д е й |
|
ствующие а п е р т у р ы представляли |
собой |
к в а д р а т ы |
со |
сторонами |
о к о - |
120 |
|
Глава 8 |
|
|
|
|
|
|
|
по |
6 с м , то приемные рупоры находились практически в фраунгоферо - |
||||||||
в о м |
дифракционном поле |
п е р е д а т ч и к о в . |
П р и н и м а е м ы е |
волновые |
фрон |
||||
т ы |
были приблизительно |
сферическими |
с радиусами, |
р а в н ы м и |
с о о т в е т |
||||
ствующему р а с с т о я н и ю |
м е ж д у передающим |
и п р и е м н ы м рупорами . |
|||||||
При |
изменении положения к а р е т к и |
величина |
э т и х |
радиусов |
и з м е н я |
||||
л а с ь , что приводило к увеличению |
дифракционной |
поправки, |
оценка |
Р и с . 8.2, |
Блок-схема интерферометра на 72 ГГц. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
1 - |
стандарт частоты, 2 - |
генератор |
частоты на 36 ГГц, 3 — стабилизатор |
||||||||||||||||||||
частоты, |
4 — генераторы |
гармоник, |
5 — воздушный |
рефрактометр, |
|
6 - |
|
волно |
|||||||||||||||
вод, |
7 — ЦЦФ, 8 - |
согласующий |
штырь, 9 — гибридное |
соединение |
|
(разветви- |
|||||||||||||||||
телъ мощности), |
10 — фазовращатель, |
11 - |
переменный |
аттенюатор, 12 - |
пе |
||||||||||||||||||
редающий |
рупор, |
13 — линза, |
14 — приемный |
рупор, 15 — смеситель |
и |
детектор, |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
16 - |
подвижная |
каретка. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
которой |
я в л я л а с ь основной |
з а д а ч е й |
и н т е р ф е р о м е т р а - п р о т о т и п а , |
|
р а б о |
||||||||||||||||||
т а ю щ е г о |
на |
ч а с т о т е |
2 4 |
ГГц. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Подвижная |
|
к а р е т к а |
нового |
и н т е р ф е р о м е т р а п е р е м е щ а л а с ь |
на |
р а с |
||||||||||||||||
стояние, |
р а в н о е |
9 7 0 |
полуволнам |
( ~ 2 |
|
м ) , с помощью концевых |
м е р , |
||||||||||||||||
проградуированных в |
единицах |
с в е т о в о г о с т а н д а р т а |
длины. |
Значение |
|||||||||||||||||||
длины волны микроволнового излучения, |
полученное |
т а к и м |
|
о б р а з о м , |
|||||||||||||||||||
з а т е м умножали |
на |
п о к а з а т е л ь |
преломления |
в о з д у х а |
и ч а с т о т у |
м и к |
|||||||||||||||||
роволнового |
излучения, |
ч т о давало |
величину |
фазовой |
скорости |
|
с в е т а |
||||||||||||||||
в в а к у у м е , |
к о т о р а я |
нуждалась |
в |
дополнительной |
поправке |
из—за |
н а |
||||||||||||||||
личия дифракционных |
искажений . |
В в е д е н и е |
этой |
поправки |
о б е с п е ч и |
||||||||||||||||||
вало получение истинного значения фазовой |
|
скорости с в е т а |
для |
|
с в о |
||||||||||||||||||
бодного |
п р о с т р а н с т в а . |
Величину |
указанной |
поправки |
определяли |
|
и з |
||||||||||||||||
7 измерений скорости |
с в е т а для |
р а з л и ч н ы х |
расстояний м е ж д у |
|
п е р е |
||||||||||||||||||
дающими |
и |
принимающими |
рупорами |
и |
полученные р е з у л ь т а т ы |
|
п о д |
||||||||||||||||
с т а в л я л и |
в т е о р е т и ч е с к и е |
формулы . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|