WO.2 · Optical instruments, path differences and refraction

เซลล์แก๊สอยู่ในแขนหนึ่งของเครื่องแทรกสอดไมเคิลสันผ่านแสงสองครั้ง การนับเฉพาะการผ่านครั้งเดียวจะทำให้ค่าการเปลี่ยนแปลงดัชนีหักเหที่คำนวณได้ลดลงครึ่งหนึ่ง

ความรู้ก่อนหน้า: 3, 33.

• คำนวณกำลังขยายของกล้องโทรทรรศน์และความสามารถในการแยกแยะของเกรตติ้ง
• เชื่อมโยงจำนวนเฟรินจ์ของไมเคิลสันกับการเปลี่ยนแปลงเส้นทางแสงแบบสองครั้ง
• วาดเส้นปกติพื้นผิวก่อนใช้กฎของสเนลล์และกฎการสะท้อน

สำหรับกล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์แบบอุดมคติที่ปรับสำหรับการดูสบายตาที่อนันต์ เลนส์วัตถุสร้างภาพบนระนาบโฟกัสและเลนส์ตา collimates แสงที่ออก เลนส์แยกกันคือ f_objective+f_eyepiece; ขนาดขยายเชิงมุมคือ f_objective/f_eyepiece กล้องโทรทรรศน์เลนส์รวมสองตัวที่พบบ่อยสร้างภาพกลับหัว ซึ่งแสดงด้วยค่าขยายเชิงมุมที่มีเครื่องหมายลบภายใต้ข้อconsistent convention ระยะภาพสุดท้ายจำกัดเปลี่ยนระยะเลนส์; อย่าใช้การปรับที่อนันต์โดยไม่ตรวจสอบเงื่อนไข

ความสามารถในการแยกแยะ R=λ/Δλ อธิบายความแตกต่างของความยาวคลื่นที่แยกแยะได้เล็กสุดใกล้กับ λ สำหรับเกรตติ้งกระจายแสงในอุดมคติในลำดับ m ที่มี N ช่องแสงที่ถูกส่องสว่าง R=mN นี่คือเกณฑ์การแยกแยะ ไม่ใช่เพียงสูตรตำแหน่งเชิงมุม d sinθ=mλ การเพิ่มจำนวนช่องแสงที่ถูกส่องสว่างจะทำให้ยอดหลักคมชัดขึ้น; การเพิ่มระยะห่างระหว่างช่องแสงจะเปลี่ยนตำแหน่งเชิงมุมเป็นหลัก การวัด λ=600 nm และ Δλ=3 nm ให้ R=200 โดยไม่ขึ้นอยู่กับแปลงหน่วยความยาวทั้งสองเป็นเมตรเนื่องจากอัตราส่วนใช้หน่วยเดียวกัน

การแทรกสอดของไมเคิลสันขึ้นอยู่กับความแตกต่างของเส้นทางแสงระหว่างแขน หากแขนหนึ่งมีเซลล์แก๊สที่มีความยาวเรขาคณิต L และดัชนีหักเหเปลี่ยนจาก n เป็น 1 เมื่อทำสุญญากาศ การผ่านสองครั้งจะเปลี่ยนเส้นทางด้วย 2L(n−1) หากมี N เฟรินจ์ผ่าน ขนาดของการเปลี่ยนแปลงนี้คือ Nλ ดังนั้น n−1=Nλ/(2L) สำหรับกระจกเคลื่อนที่แทนการเปลี่ยนตำแหน่ง Δx จะให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเส้นทาง 2Δx จำนวนเฟรินจ์นับรอบเฟส; เฟรินจ์หนึ่งคือความยาวคลื่นของเส้นทางแสงหนึ่ง ไม่ใช่ความยาวคลื่นของการเคลื่อนที่ของกระจกหนึ่ง

กฎของสเนลล์ n1 sinθ1=n2 sinθ2 ใช้มุมวัดจากเส้นปกติพื้นผิวท้องถิ่น การสะท้อนจะมีมุมเข้าและออกเท่ากันเมื่อวัดจากเส้นปกติเดียวกัน ในบล็อกสี่เหลี่ยมผืนผ้า เส้นปกติของหน้าข้างเคียงตั้งฉากกัน: มุมตกที่วัดจากเส้นปกติด้านหนึ่งจะเป็นมุมเสริมกับมุมของรังสีเดียวกันจากอีกด้านหนึ่ง วาดรังสีและเส้นปกติก่อนแทนค่า สำหรับการตกกระทบจากดัชนี n เข้าสู่อากาศ การสะท้อน,total internal reflection เกิดขึ้นก็ต่อเมื่อ sinθ>1/n; ค่าเท่ากับคือกรณีวิกฤตที่เงยปากน้ำ รังสีที่กล่าวมาว่าหักเหบางส่วนต้องสอดคล้องกับเงื่อนไขการส่งผ่าน

เครื่องแทรกสอดไมเคิลสันส่งแสงผ่านเซลล์แก๊สที่มีความยาว L สองครั้ง การทำสุญญากาศเปลี่ยนเส้นทางด้วย $2L(n-1)$. N เฟรินจ์สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงเส้นทาง $N\lambda$

ดังนั้น n = 1.00030. การเคลื่อนที่กระจกเป็นการผ่านสองครั้งเช่นกัน; เฟรินจ์หนึ่งไม่ใช่ความยาวคลื่นของการเคลื่อนที่ของกระจกหนึ่ง

ใช้เส้นผ่านแสง ไม่ใช่มิใช่แค่ระยะทางเรขาคณิต มุมหักเหวัดจากแนวตั้งฉากของพื้นผิวจริง และการบวกความยาวโฟกัสของกล้องโทรทรรศน์สมมติว่าภาพสุดท้ายอยู่ที่ระยะ vôเชิง

กำลังแยกภาพ: ความยาวคลื่นหารด้วยระยะห่างความยาวคลื่นที่แยกได้ต่ำสุด

ความยาวเส้นทางแสง: เส้นทางเรขาคณิตคูณด้วยดรรชนีหักเหตามแนวรัง