giao thoa khí

english gas interferometer

Tổng quan

Giao thoa kế là một họ các kỹ thuật trong đó sóng, thường là sóng điện từ, bị chồng lên nhau, gây ra hiện tượng nhiễu, được sử dụng để trích xuất thông tin. Giao thoa kế là một kỹ thuật điều tra quan trọng trong các lĩnh vực thiên văn học, quang học sợi, đo lường kỹ thuật, đo lường quang học, hải dương học, địa chấn học, quang phổ học (và ứng dụng của nó vào hóa học), cơ học lượng tử, vật lý hạt nhân và hạt nhân, viễn thám, tương tác sinh học , định hình bề mặt, vi lỏng, đo ứng suất / biến dạng cơ học, đo tốc độ, đo thị lực và tạo hình ba chiều.
Giao thoa kế được sử dụng rộng rãi trong khoa học và công nghiệp để đo các chuyển vị nhỏ, thay đổi chỉ số khúc xạ và bất thường bề mặt. Trong hầu hết các giao thoa kế, ánh sáng từ một nguồn duy nhất được chia thành hai chùm truyền đi trong các đường quang khác nhau, sau đó được kết hợp lại để tạo ra nhiễu; tuy nhiên, trong một số trường hợp, hai nguồn không liên tục cũng có thể được thực hiện để can thiệp. Các rìa nhiễu kết quả cung cấp thông tin về sự khác biệt về độ dài đường quang. Trong khoa học phân tích, giao thoa kế được sử dụng để đo chiều dài và hình dạng của các thành phần quang học với độ chính xác nanomet; chúng là các dụng cụ đo chiều dài chính xác cao nhất hiện có. Trong quang phổ biến đổi Fourier, chúng được sử dụng để phân tích ánh sáng có các tính năng hấp thụ hoặc phát xạ liên quan đến một chất hoặc hỗn hợp. Một giao thoa kế thiên văn bao gồm hai hoặc nhiều kính thiên văn riêng biệt kết hợp các tín hiệu của chúng, cung cấp độ phân giải tương đương với kính thiên văn có đường kính bằng khoảng cách lớn nhất giữa các phần tử riêng lẻ của nó.

Dụng cụ đo khí Nó được sử dụng rộng rãi để đo nồng độ khí metan trong không khí dưới lòng đất tại các mỏ than. Nó sử dụng giao thoa ánh sáng do sự khác biệt về chỉ số khúc xạ giữa khí metan và không khí, và nguyên tắc của nó là như sau. Như thể hiện trong hình, chùm sáng từ nguồn sáng đi qua thấu kính để trở thành chùm sáng song song và chạm tới gương phẳng song song qua khe. Ở đây, chùm sáng được chia thành hai, đi qua buồng khí và buồng khí, đến lăng kính góc phải, được phản xạ tuần tự, đi lại qua buồng khí và buồng khí và đến gương phẳng song song. Ở đây, khúc xạ và phản xạ xảy ra, nhưng khi gương phẳng song song được điều chỉnh, hai tia trùng nhau và tạo ra một rìa giao thoa sáng và tối. Kiểm tra điều này bằng kính viễn vọng và đọc nồng độ metan. Trong phép đo, cần phải điều chỉnh nhiệt độ và áp suất, và phải lưu ý rằng việc đọc bị ảnh hưởng bởi sự trộn lẫn của các khí khác với các chỉ số khúc xạ khác nhau. Vì dụng cụ này dựa trên nguyên tắc trên, nên cũng có thể đo lượng carbon dioxide và các nồng độ khác.
Yusaku Ohashi