Ero sivun ”Interferometri” versioiden välillä
| [arvioimaton versio] | [arvioimaton versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
kuvaa, luokkaa... |
uusiksi (en-wikin pohjalta) |
||
Rivi 1:
[[Kuva:Michelson Interferometer.jpg|thumb|Michelsonin interferometri]]
'''Interferometri''' on [[optiikka|optiikassa]] laite, joka yhdistää kahdesta eri lähteestä tulevat valoaallot tai muut aallot yhdeksi kuvaksi eli [[interferenssi]]kuvioksi. Tietoa kohteesta saadaan vasta tätä interferenssikuviota tutkimalla.
'''Interferometria''' on sovelletun tieteen ala, jossa useista tietyn datatyypin syötetiedoista muodostetaan yhdistämällä parempi esitys. Usein mittaukset ovat optisia.
Alun alkaen useimmat interferometrit käyttivät valkoista valoa. Nykyisin käytetään usein monokromaattista valoa, esimerkiksi [[laser]]eita. Jopa materian aaltoluonnetta voidaan tutkia. Eräs ensimmäisistä materiainterferometreistä oli elektroni-interferometri, sitä seurasi neutroni-interferometri ja vuoden 1990 tienoilla atomi-interferometri. Tämän jälkeen seurasi molekyyli-interferometria. Ei ole selvää mikä suurin mahdollinen hiukkaskoko interferometriassa voi olla.
[[Kuva:Interferometre Michelson.svg|thumb|Michelsonin interferometrin toimintaperiaate]]▼
Interferometrien parhaiten tunnettu sovelluskohde on tähtitiede. Tämän ohella esimerkiksi integroiduissa optisissa piireissä, joissa Machin–Zehnderin interferometrit ovat tärkeitä monissa kompomenteissa.
== Intensiteetti-interferometri ==▼
== Interferometrityypit ==
▲[[Kuva:Interferometre Michelson.svg|thumb|Michelsonin interferometrin toimintaperiaate. A. Valon- tai materianlähde, B. puoliläpäisevä peili, C. peilit ja D. detektori.]]
On olemassa monia interferometrityyppejä. Ne eroavat lähinnä geometrialtaan. Seuraavassa on esitelty muutamia merkittävämpiä.
===Michelsonin interferometri===
Michelsonin interferometri on yleinen interferometrityyppi. Se koostuu monokromaattisesta valon- tai materianlähteestä, detektorista, kahdesta peilistä ja yhdestä puoliläpäisevästä peilistä (katso kuva). Tarkastellaan tilannetta, jossa lähde on valonlähde. Valo voi kulkea kahta kautta laitteen läpi. Toinen on heijastua puoliläpäisevästä peilistä vasemmalla olevaan peiliin, heijastua siitä takaisin ja jatkaa puoliläpäisevän peilin läpi detektoriin. Toinen on läpäistä puoliläpäisevä peili, heijastua yläpeilistä, heijastua puoliläpäisevästä peilistä ja päätyä detektoriin. Jos näiden reittien pituusero on aallonpituuden monikerta, säteet vahvistavat toisiaan (konstruktiivinen interferenssi). Jos polkujen ero on jokin aallonpituuden monikerta lisättynä puolella (0,5; 1,5; 2,5; ...), säteet heikentävät toisiaan (destruktiivinen interferenssi).
Michelsonin interferometria sovellettiin [[Michelsonin–Morleyn koe|Michelsonin–Morleyn kokeessa]]. Tällöin lähteenä käytettiin kaasupurkauslamppua, suodatinta ja ohutta rakoa. Myös tähtien valoa kokeiltiin eräässä kokeessa. Vaikka tähtien valo on inkoherenttia, se kuitenkin on käytännössä pistelähde ja tuottaa interferenssikuvion. Michelsonin interferometria käytetään näiden kokeiden lisäksi esimerkiksi gravitaatioaaltojen etsinnässä.
===Fabryn–Pérot'n interferometri===
[[Kuva:Etalon-1.png|thumb|Fabryn–Pérot'n interferometrin rakenne. Valo saapuu vasemmalta ja heijastuu useita kertoja ennen poistumistaan.]]
Fabryn–Pérot'n interferometri tai etaloni muodostuu tyypillisesti läpinäkyvästä levystä, jossa on kaksi heijastavaa pintaa, tai kahdesta hyvin heijastavasta yhdensuuntaisesta peilistä. Erityisesti ensimmäistä tyyppiä kutsutaan usein etaloniksi. Se on nimetty [[Charles Fabry]]n ja [[Alfred Pérot]]'n mukaan. Interferometrin läpi kulkevassa valossa havaitaan piikkejä laitteen resonanssitaajuuksia vastaavilla aallonpituuksilla.
Etaloneja käytetään yleisesti [[tietoliikennetekniikka|tietoliikennetekniikassa]], [[laser]]eissa ja [[spektroskopia]]ssa. Nykyinen valmistustekniikka on mahdollistanut hyvin tarkat Fabryn–Pérot'n interferometrit.
==Tähtitiede==
Tähtitieteessä interferometri parantaa kohteen havaitsemisen tarkkuutta eli [[erotuskyky]]ä. Se poistaa [[ilmakehä]]n rauhattomuudesta aiheutuvaa kohteen leviämistä. Näkyvän valon alueella interferometria vaatii yleensä suuria määriä [[valo]]a eli kirkkaita kohteita ja on siksi ennen harvoin käytetty, vaikka onkin tunnettu jo 1800-luvulta. Interferometri yhdistää kaksi tai useampaa [[kaukoputki|kaukoputkea]], esim laitteissa COAST, NPOI ja IOTA. Myös maailman suurimmalla Keck-kaukoputkiparilla on käytetty interferometriaa. Pian otetaan käyttöön VLT tai VLTI. Radioteleskoopeissa interferometriaa on käytetty pitkään.
▲=== Intensiteetti-interferometri ===
[[Image:LASCO C1a.png|thumb|200px|Auringon korona kuvattu LASCO C1 -koronagrafilla, jossa käytetäänmyös Fabryn–Pérot'n interferometriä.]]
Interferometri perustuu ajatukseen, että saman vaiheiset (esim ylhäällä - ylhäällä) olevat valoaallot vahvistavat toisiaan.
Interferometrissa käytetään aina suodatettua, tietyn väristä valoa eli tiettyä valon aallonpituutta.
Rivi 25 ⟶ 40:
Menetelmä on kuitenkin erittäin vaativa ja sopii vain hyvin kirkkaille kohteille.
=== Täpläinterferometria ===
{{pää|[[Täpläinterferometria]]}}
Näin saadaan näkyviin kuvaa levittävä
ilmakehän rauhattomuus, joka myös poistetaan kuvasta tietokonekäsittelyllä.
[[Luokka:Mittalaitteet]]
| |||