19.1. Интерференция құбылысының техникада қолданылуы

Жарықтың интерференция құбылысы ғылым мен техниканың әртүрлі салаларында кең қолдану тапты. Интерференциялық әдістер қарапайым амалдармен-ақ өте дәл өлшеулер жүргізуге мүмкіндік береді. Әдетте интерферометрлер көмегімен алдымен интерференциялық жолақтар жүйесінде ығысулар өлшенеді, бұдан артынан екі интерференцияланушы шоқтар арасындағы фазалар айырымы анықталады, бұдан кейін ортаның әйтеуір бір сипаттамасының өзгеруімен байланысты оптикалық жолдар айырымының өзгерісі есептелінеді.

Интерференциялық әдістер геометриялық, метрологиялық, рефрактометриялық, спектроскопиялық және кейбір басқа өлшеулерде қолданылады. Бұлардан басқа интерференция теориялық мәні бар әртүрлі ғылыми зерттеулерде де қолданылады.

Геометриялық өлшеулерге оптикалық элементтердің (айна, линзалар, призмалар) сапасын зерттеу, машина жасауда қолданылатын механикалық калибрлерді салыстыру, өте кіші механикалық ығысуларды өлшеу және т.т. жатады. Интерференциялық метрологияда толқын ұзындықтарды дәл өлшеу, жарық толқын ұзындығын метрмен салыстыру әдістерін жасаумен шұғылданады. Интерференциялық рефрактометрия әдістерімен сыну көрсеткішінің өте аз шамаға өзгерісі өлшенеді, мысалы, температура, қысым, ылғалдылық және т.т әртүрлі болған жағдайдағы газдар және де сұйықтықтар мен ерітінділерде болатын өзгерістер. Спектроскопияда интерференция жеке спектрлік сызықтардың құрылымын өлшеу үшін және толқын ұзындықтары арасындағы нм-дің мыңдық және он мыңдық бөлігін құрайтын айырымын өлшеу үшін қолданылады.

Интерференциялық рефрактометрия

Рефрактометрия заттардың сыну көрсеткішін өлшеуге негізделген физика-химиялық әдістердің жиынтығы. Рефрактометрияда қолданылатын барлық әдістер ішіндегі сезгіштігі ең жоғарысы интерференциялық әдіс; ол газдар немесе ерітінділердің сыну көрсеткішіндегі өте кішкентай (-ге дейінгі) айырмашылықты өлшеуге мүмкіндік береді.

Заттың сыну көрсеткіші негізінен оның табиғатымен анықталады, бірақ мұнымен бірге ол сыртқы жағдайға да (мысалы, температураға, қысымға) байланысты. Газдардың сыну көрсеткішін және сұйықтар мен қатты денелердің сыну көрсеткішіндегі аздаған айырмашылықты өлшеу үшін бірнеше интерференциялық әдіс жасалған. Жоғарыда біз Жамен инт ерферометрінің рефрактометриялық өлшеулер үшін қолдану мүмкіндігі айтылған болатын. Қазіргі кезде осы мақсаттар үшін 2.36-суретте келтірілген Рэлей интерферометрі кең түрде қолданылады.

Жарқыраған саңылаудан жарықлинза көмегімен параллель шоққа айналады, екі параллель саңылауы бардиафрагмадан және зерттелетін зат (газ немесе сұйықтық) орналастырылғанжәнетүтіктерінен өтеді.диафрагманың саңылауларынан дифракцияланған жарықтың интерференциясы нәтижесіндеобъективінің тоғысу (фокаль) жазықтығындасаңылауының кескіні орнына екі интерференциялық жолақтар жүйесі түзіледі.

Жолақтардың жоғарғы жүйесін жәнетүтіктер арқылы өтетін сәулелер, ал төменгі жолақтар жүйесін-жәнетүтіктерінен тысқары өтетін сәулелер құрайды. Интерференциялық жолақтар қысқа фокусты цилиндрлікобъективі көмегімен бақыланады.жәнетүтіктеріне орналастырылған заттардыңжәнесыну көрсеткіштерінің айырмашылығына байланысты жоғарғы жолақтар жүйесі сол жаққа не басқа жаққа ығысады. Осы ығысу шамасын өлшепайырмасын есептеуге болады. Төменгі интерференциялық жолақтар жүйесі қозғалмайды. Сондықтан бұлар бойынша жоғарғы жүйенің орын ауыстыруына санақ жүргізетін белгі қызметін атқарады.

Рэлей интерферометрінде бір жолақтар жүйесінің басқа жолақтар жүйесіне қатысты горизонталь ығысуын интерференциялық жолақтың бөлігіндей дәлдікпен бақылауға болады.