Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике 13.4.2. ИнтерферометрыБыли сконструированы [43, 50, 163, 326, 342, 402] различные типы интерферометров, которые применялись для измерений в коротковолновой области диапазона СВЧ. Для измерений параметров диэлектрических пластин на частоте На частоте В изображенной на рис. 13.16, а установке Калшоу [68] в качестве зеркал использовано множество четвертьволновых листов диэлектрика. Прибор работает с существенно параллельным пучком, и при изменении расстояния между зеркалами вместо круговой системы полос оптического интерферометра наблюдается только одна полоса. С помощью стабилизации частоты можно получить излучение с высокой степенью монохроматичности, и отдельные максимумы могут быть легко измерены. На рис. 13.16, б показаны три типичных максимума, соответствующие различным расстояниям между зеркалами.
Рис. 13. 16. Интерферометр Фабри-Перо: а — принципиальная схема прибора, работающего на частоте 35 Ггц; б - сигналы для трех различных расстояний между рефлекторами. (См. [68].) Расстояние между максимумами точно равно длине волны в свободном Расстояние пространстве, хотя при малых расстояниях между зеркалами дифракционные эффекты будут более заметны, что может привести к относительной ошибке порядка Теория показывает [71], что отражательная способность ограничивается потерями в диэлектрике, и, хотя применялась искусственная среда, отражательная способность материалов, таких как плавленый кварц, может превосходить отражательную способность серебра. Можно определить добротность [72] оказалось возможным распространить до частот порядка Таблица 13.1 Значения добротности
Рис. 13. 17. Интерферометр Майкельсона для миллиметровых волн: а — общий вид; б - кривые для двух минимумов. (См. [67].) Калшоу [67] использовал точный эквивалент оптического интерферометра Майкельсона. Как видно на рис. 13.17, а, электромагнитная энергия, излучаемая из рупора, попадает на расщепитель пучка. Он состоит из двух четвертьволновых пластинок диэлектрика с малыми потерями, разделенных воздушным зазором, который выбирается так, чтобы коэффициент отражения был равен 0,5. Прошедший пучок отражается от неподвижного зеркала, затем от расщепителя пучка и попадает в приемный рупор, соединенный с детектором. Отраженный пучок вновь отражается от подвижного плоского зеркала, проходит через расщепитель пучка и попадает в приемный рупор. Между отраженным и прошедшим пучками происходит интерференция, в результате чего при непрерывном перемещении подвижного зеркала по направляющим ток через детектор периодически, через половину длины волны, обращается в нуль. Удалось измерить около сотни или даже более таких «минимумов», два из них изображены на рис. 13.17, б; отсюда можно определить длину волны в свободном пространстве. Изображенная на рис. 13.17, а установка предназначена для работы на частоте
Рис. 13. 18. Интерферометр с одним волноводным плечом. В этой установке делитель пучка и постоянное плечо интерферометра находятся в волноводе. (См. [93].) Были сконструированы другие разновидности интерферометра Майкельсона [128]. Ленжил [155] видоизменил первоначальную схему интерферометра, выполнив часть системы в виде волновода. Следующий шаг в этом направлении сделал Фрум [93], который помещал в волновод как расщепитель Измерения проводились при достаточно большом расстоянии между рупором и подвижным зеркалом, так чтобы их можно было считать точечными излучателями. Зеркало перемещалось примерно на расстояние 162 см, что на частоте 24 Ггц соответствовало прохождению через 259 минимумов. Из большого числа измерений, после учета ошибок, вызванных рядом дополнительных причин, было получено значение скорости света с относительной ошибкой не более В дальнейшем Фрум [94] использовал симметричный четырехрупорный интерферометр, общая схема которого изображена на рис. 13.19.
Рис. 13. 19. Симметричный четырехрупорный интерферометр. (См. [94].) За счет симметрии конструкции получается лучшая температурная стабильность; кроме того, если одно плечо длинее другого на на частоте
|
1 |
Оглавление
|