Зірковий інтерферометр Майкельсона

Зірковий інтерферометр Майкельсона - прилад, що дозволяє вимірювати кутові розміри зірок і відстані між подвійними зірками, а також вивчити розподіл інтенсивності світіння на їх поверхні методом інтерференції.


1. Конструкція і принцип роботи

Схема зоряного інтерферометра Майкельсона

Схема інтерферометра, запропонована Альбертом Майкельсона в 1890 році за ідеєю Іполита Фізо (1868 рік), складалася з чотирьох дзеркал (два зовнішніх і два внутрішніх), світло від яких через два отвори в діафрагмі прямував на збиральну лінзу і фокусувалася на екрані. У такій конструкції у фокусі лінзи спостерігається інтерференція світла проходить через отвори, що знаходяться на фіксованому відстані один від одного. Екран з отворами знаходиться в фокальній площині телескопа, спрямованого на досліджувану зірку; світло перед падінням на екран проходить через світлофільтр, в якому виділяється спектральна компонента випромінювання джерела з довжиною хвилі λ . Так як власна різниця ходу між променями, що приходять на зовнішні дзеркала, дуже мала, то на екрані вони створюють чітку інтерференційну картину. Зрушуючи зовнішні дзеркала, можна змінювати різницю ходу між променями до тих пір, поки інтерференційна картина не зникне. Це відбувається при виконанні співвідношення

\ Theta = \ frac {\ lambda} {2d},

де θ - кутова відстань між прийшли променями від двох близько розташованих зірок, d - Відстань між зовнішніми дзеркалами. Інтерференційна картина при визначенні кутового діаметра зірки пропадає при виконанні співвідношення

\ Theta = 1,22 \ frac {\ lambda} {d},

де передбачається, що зірка є рівномірно світиться диском.


2. Зірковий інтерферометр у Маунт-Вілсон

Інтерферометр Майкельсона, обладнаний на телескопі Маунт-Вілсон

Перший зоряний інтерферометр був побудований в обсерваторії Маунт-Вілсон на базі телескопа-рефлектора з діаметром дзеркала в 100 дюймів ( 254 см ). Отвори в діафрагму знаходилися на відстані 114 см , А максимальна відстань між зовнішніми дзеркалами становило 6,1 м . Між лінзою і екраном були розміщені оптичні компенсатори, так як інтерференційні смуги в білому світлі видно тільки поблизу нульового порядку інтерференції. Першою зіркою, чий діаметр був виміряний, стала Бетельгейзе ( 0,047 кутовий секунди).


Література

  • Max Born, Emil Wolf ( англ. Emil Wolf ). Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light. - 7th. - CUP Archive, 2000. - P. 305-308. - 986 p. - ISBN 9780521784498
  • Sharma KK Optics: principles and applications. - Academic Press, 2006. - P. 104-106. - 638 p. - ISBN 9780123706119
  • Antoine Labeyrie, Stephen G. Lipson, Peter Nisenson. An introduction to optical stellar interferometry. - Cambridge University Press, 2006. - 325 p. - ISBN 9780521828727