Глава 6. Интерферометрия и источники излучения

Пусть нам удалось бы сделать океан линзой и вырвать у неба разгадку его тайн, но и тогда, я думаю, многое осталось бы непознанным.

Ричард Джефрис, 1883 «Повесть моего сердца»

6.1. ВВЕДЕНИЕ

Мы переходим теперь от проблем использования излучения для исследования структуры, а также формирования и обработки изображений к вопросу изучения пространственной и спектральной структуры источников излучения.

В гл. 1 в самых общих чертах было показано, как видность интерференционных полос может поставлять информацию об источниках излучения. Для таких исследований особенно чувствительными являются два способа интерферометрии, впервые предложенных Майкельсоном.

Вначале Майкельсон использовал свой звездный интерферометр для измерения диаметров звезд, но он предвидел, как измерения видности полос могут давать информацию о распределении яркости источника, и продемонстрировал это на простых примерах.

С помощью своего спектрального интерферометра Майкельсон измерил длины волн спектральных линий, но он вновь предвидел и продемонстрировал в простых случаях его гораздо больший потенциал опять-таки в отношении использования видности полос для получения детальной информации о тонкой структуре спектра. Позже он воспользовался этим способом для эталонирования длины метра в единицах длины волны красной линии кадмия.

В 1907 г. Майкельсон был удостоен Нобелевской премии по физике за разработку этих оптических инструментов и за спектроскопические и метрологические исследования, которые он осуществил с их помощью.

В настоящее время оба способа считаются прототипами важных методов современной астрономии и спектроскопии. Положенные в их основу принципы сегодня так же важны, как и во времена Майкельсона. По этой причине они напоминаются в разд. 6.2 и 6.3, которые обеспечивают введение в разд. 6.4, посвященный современным представлениям, основанным на теории частичной когерентности.

Спектроскопия фурье - преобразования кратко описана в разд. 6.5, а в разд. 6.6 освещаются некоторые основные вопросы фурье - анализа при построении изображений в астрономии с помощью интерферометрии.

Рис. 6.1. Измерение диаметров звезд с помощью интерферометра.