Перегляд вихідного коду сторінки Інтерферометр Фабрі — Перо

{{Redirect|Еталон Фабрі-Перо|Еталон (значення)}}
[[Файл:Fabry Perot Etalon Rings Fringes.png|міні|праворуч|200пкс|Інтерференційна картина еталона Фабрі&nbsp;— Перо, отримана з переохолодженого [[Дейтерій|дейтерію]]. Інтерференційні кільця відображують [[Тонка структура|тонку структуру]] елемента.]]
'''Інтерфер́ометр Фабрі́&nbsp;— Пе́ро''' або '''етало́н Фабрі́&nbsp;— Пе́ро'''&nbsp;— багатопроменевий [[Інтерференція світла|інтерференційний]] [[спектр]]альний прилад з високою роздільною здатністю, збудований у [[1913]] році французькими фізиками [[Шарль Фабрі|Шарлем Фабрі]] та [[Альфред Перо|Альфредом Перо]]. За своєю будовою інтерферометр&nbsp;— плоскопаралельна пластинка (зазвичай повітряна), утворена двома старанно відшліфованими та відполірованими плоскими поверхнями ([[Скло|скляні]] або [[кварц]]ові). Зовні ці пластини можуть утворювати невеликий кут із внутрішнім, для того щоб світлові блиски не заважали спостереженню головної частини інтерференційної картини. Внутрішня частина пластин вкривається [[срібло]]м або іншим [[метал]]ом, щоб вони мали високий [[Коефіцієнт відбиття (оптика)|коефіцієнт відбиття]].

Інтерференційна картина&nbsp;— кільця рівного нахилу, оскільки утворена вона від пучка світла, що розходиться від широкого джерела. Порядок інтерференції залежить від відстані між пластинами, а різкість&nbsp;— від [[коефіцієнт відбиття|коефіцієнта відбиття]] [[метал]]у на внутрішніх поверхнях плоских пластинок.

== Принцип дії ==
[[Файл:Fabry-perot full scheme.svg|міні|праворуч|300пкс|Схема еталону та шлях світла у ньому.]]
Принцип дії інтерферометра Фабрі&nbsp;— Перо засновано на багатопроменевій інтерференції. [[Монохроматична плоска хвиля|Плоска хвиля]], що падає на нього, багато разів віддзеркалюється від внутрішніх стінок пластин та частково проходить далі. Таким чином створюються [[Когерентність|когерентні]] хвилі, які різні за [[Амплітуда|амплітудою]] та [[Фаза (коливання)|фазою]]. Якщо позначити початкову амплітуду через <math>A_0\,</math>, тоді хвилі, що проходять мають амплітуди:
: <math>A_{1'}=(1-R)A_0,\ A_{2'}=R(1-R)A_0,\ A_{3'}=R^2(1-R)A_0,... \,</math>,

де ''R''&nbsp;— [[коефіцієнт відбиття]]. Амплітуди хвиль, що віддзеркалюються:
: <math>A_1=\sqrt{R}A_0,\ A_2=-\sqrt{R}(1-R)A_0,\ A_3=-\sqrt{R}R(1-R)A_0,... \,</math>,

Знак «мінус» враховує втрату півхвилі при відбитті. [[Різниця ходу]] між двома сусідніми пучками визначається за формулою <math> \Delta = 2dn\cos\theta\,</math>, а різниця фаз <math>\Phi = k\Delta\,</math>, де ''k''&nbsp;— [[хвильове число]]. Тоді результуючі амплітуди відбитої хвилі та хвилі, що проходить утворюють [[Геометрична прогресія|геометричну прогресію]]:
: <math>A_d=A_0(1-R)\left [1+Re^{-i\Phi}+R^2e^{-2i\Phi}+... \right ] \,</math>,
: <math>A_r=\sqrt{R}A_0-\sqrt{R}(1-R)A_0e^{-i\Phi}\left [1+Re^{-i\Phi}+R^2e^{-2i\Phi}+... \right ] \,</math>,

де ''і''&nbsp;— [[уявна одиниця]]. Якщо пластина достатньо довга, тоді амплітуди можна записати як суми нескінченних спадаючих геометричних прогресій:
: <math>A_d=\frac{(1-R)}{1-Re^{-i\Phi}}A_0 \,</math>,
: <math>A_r=\frac{\sqrt{R}(1-e^{-i\Phi})}{1-Re^{-i\Phi}}A_0\,</math>.

== Застосування ==
Інтерферометр Фабрі&nbsp;— Перо застосовують для розділення тонкої структури [[спектральна лінія|спектральних ліній]]. При одночасному опроміненні інтерферометра хвилями з близькими, але не однаковими довжинами хвиль, інтерференційні смуги розщеплюються. Роздільна здатність інтерферометра залежить від різкості зображення в ньому.

Інше використання&nbsp;— порівняння [[довжина хвилі|довжин хвиль]]. При цьому інтерферометр освітлюють водночас променем світла, довжину хвилі якого треба визначити й еталонним променем із відомою довжиною хвилі.

== Джерела ==
* Метод обвідних в інтерферометрії Фабрі–Перо: монографія / П.&nbsp;С.&nbsp;Кособуцький ; М-во освіти і науки, молоді та спорту України, Нац. ун-т «Львів. політехніка».&nbsp;— Л. : Вид-во Львів. політехніки, 2013.&nbsp;— 228 с. : іл.&nbsp;— Бібліогр.: с. 207—226.&nbsp;— ISBN 978-617-607-377-2
* ''Ландсберг Г. С.'' Оптика. Учеб. пособие: Для вузов&nbsp;— 6-е изд., стереот.&nbsp;— М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.&nbsp;— 848 ст.&nbsp;— ISBN 5-9221-0314-8&nbsp;— ст. 125—129;
* ''Сивухин Д. В.'' Общий курс физики. Учеб. пособие: Для вузов. В 5 т. Т. IV. Оптика&nbsp;— 3-е изд., стереот.&nbsp;— М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005.&nbsp;— 792 ст.&nbsp;— ISBN 5-9221-0228-1&nbsp;— ст. 263—265.

{{фізика-доробити}}

[[Категорія:Інтерферометри]]