Tren michelson

El escalón de Michelson es un dispositivo espectral, que es una pila de placas de vidrio o cuarzo del mismo grosor, dobladas en forma de "peldaños" en un contacto óptico, de modo que sus extremos formen una "escalera" con escalones de igual altura. Construido por el físico estadounidense Albert Michelson en 1898 [1] .

Estructura

El escalón de Michelson es un instrumento espectral multihaz de alta resolución, que consiste en un conjunto de placas planas paralelas de vidrio o cuarzo del mismo espesor. Se instalan en contacto óptico para formar una escalera improvisada. La precisión de fabricación de los planos de las placas, su paralelismo y espesor debe ser del orden de . El grosor de las placas puede ser de unos 5 a 10 mm o menos, el número de placas varía de 25 a 30. El método de formación de haces coherentes y el esquema óptico son los mismos que en una rejilla de difracción [2] .

Cómo funciona

Un haz de luz paralelo, que cae sobre un escalón, se divide en varios rayos (dependiendo del número de placas), pasando por diferentes caminos en el material de las placas (en escalones transparentes) o en el aire (cuando se refleja desde los escalones cubiertos con un capa de espejo en escalones reflectantes). El camino óptico de la luz en el vidrio es 1,5 veces mayor que su camino geométrico equivalente en el aire (con un índice de refracción de 1,5 en el vidrio) [1] . Las vigas M y N que inciden en los escalones adyacentes salen con una diferencia de trayectoria , donde d es el espesor de la placa [1] .

Al adquirir una diferencia de trayectoria, los rayos interfieren entre sí de manera similar a la interferencia en una red de difracción, sin embargo, la diferencia de trayectoria en un escalón es de miles o decenas de miles de longitudes de onda de luz (es posible observar espectros de una milésima de orden en un escalón, mientras que en una rejilla de difracción convencional - espectros con un orden de no más de 10) [1] , y el número de rayos no excede 30-40. Así, al aplicar las condiciones habituales a las diferencias de camino para obtener una banda de luz a lo largo de la normal , tomando el valle de onda λ = 0,5 μm y el espesor d = 1 mm, se obtiene m = 1000. Área pequeña de dispersión. Entonces, con 30 placas de 10 mm de espesor cada una, índice de refracción n = 1,5 y longitud de onda de 500 nm, el orden de trabajo del espectro será de 10 000, pero la región de dispersión será de solo 5 × 10 -2 nm, lo cual es un inconveniente importante y requiere un alto grado preliminar de monocromatización del espectro estudiado [2] .

El Michelson Echelon se utiliza como espectroscopio, tiene alta resolución y es adecuado para analizar secciones estrechas del espectro (1-2 x 10 -11 m). La luz premonocromatizada se dirige hacia él, "recortando" un estrecho intervalo espectral en la radiación para su análisis en el escalón. Los escalones reflectantes, cuyo poder de resolución es 4 veces mayor que los transparentes, se utilizan para estudiar los rayos ultravioleta e infrarrojos. Los revestimientos reflectantes se aplican a los escalones de dichos escalones, y el trabajo se lleva a cabo con luz reflejada; sin embargo, la dificultad de fabricar escalones reflectantes limita su aplicación [2] . Los escalones permiten descomponer grupos de líneas espectrales extremadamente cercanos, pero con un orden alto de los espectros obtenidos, hay una superposición de los espectros vecinos. Como resultado, las rejillas escalonadas se utilizan exclusivamente para el análisis de la "estructura hiperfina" de líneas espectrales individuales [3] .

Notas

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Putilov, Fabrikant, 1963 , p. 120.
  2. ↑ 1 2 3 Enciclopedia de Física y Tecnología. michelson escalón
  3. ↑ Putilov, Fabrikant, 1963 , p. 120-121.

Literatura

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  • Gran soviet (1 ed.)