Интерферометр интенсивности
Интерферо́метр интенси́вности, называемый также корреляционный интерферометр — устройство, измеряющее коэффициент корреляции интенсивности излучения двумя пространственно разнесёнными приёмниками. Используется обычно для определения угловых размеров астрономических объектов.
Содержание
Общие сведения
Интерферометр интенсивности обычно используется для определения угловых размеров астрономических объектов, например, звёзд, которые не могут быть измерены путём прямого наблюдения. Принцип его работы предложен Р. Х. Брауном в 1949 году в ходе решения задачи измерения угловых размеров двух внеземных радиоисточников, Лебедя А и Кассиопеи А[1]:159-161. Позже, в 1954 году, теория устройства получила математическую модель, сформулированную Р. Х. Брауном и Р. К. Твиссом (англ. R. G. Twiss)[2].
Созданный первоначально для нужд радиоастрономии, в этой области метод интерферометрии интенсивности получил ограниченное применение. Причиной явилось требование превышения измеряемого сигнала над фоновым шумом. Однако в оптической астрономии, где эти условия выполнимы, использование интерферометра интенсивности обеспечило большую практическую отдачу, позволив преодолеть проблемы атмосферной турбулентности.
Принцип работы
Принцип работы интерферометра интенсивности основан на использовании идеи корреляции флуктуации интенсивности принимаемого сигнала на двух близких приёмниках, направленных на исследуемый объект. С этим, кстати, связано второе название — корреляционный интерферометр. Уменьшение такой корреляции при увеличении расстояния между приёмниками позволяет рассчитать угловой размер исследуемого объекта[3].
Практические результаты
Впервые идея успешно опробована в 1950 году для измерения углового размера Солнца в обсерватории Джодрелл-Бэнк с применением интерферометра, работающего на частоте 125 мГц.[4] В 1956 году интерферометр интенсивности из двух параболических зеркал диаметром 1,56 м и с переменной базой до 14 м был впервые использован для измерения углового диаметра Сириуса[5]. Каждое из зеркал в отдельности давало размытое изображение, проецируемое на катод фотоумножителя. Полученные сигналы усиливались и их амплитуды перемножались. Мерой корреляции между флуктуациями интенсивности света на двух зеркалах было среднее за несколько часов значение указанного произведения. Угловой диаметр Сириуса, вычисленный по падению корреляции с увеличением базы, оказался с хорошей точностью равным значению, предсказанному теоретической астрофизикой[1].
Современное состояние
В настоящее время крупнейший интерферометр интенсивности построен и эксплуатируется с 1990 года в обсерватории института астрономии Сиднейского университета. Современное оборудование и настраиваемая от 5 м до 160 м база разнесения приёмников позволяют исследовать объекты до 8 звёздной величины. Одновременно проведены подготовительные работы для увеличения настраиваемой базы до 640 м. Однако из-за невостребованности пока наукой достигаемых при этом результатов, а именно, достигаемого размера в 0,2 угловой миллисекунды, проект временно заморожен[6].
Напишите отзыв о статье "Интерферометр интенсивности"
Примечания
- ↑ 1 2 [stu.alnam.ru/book_inopt-53 Стюард И. Г. Введение в фурье-оптику: Пер. с англ.-М.: Мир, 1985. −182 с.]
- ↑ Hanbury Brown R., Twiss R. G. A new type of interferometer for use in radio astronomy. Phil. mag., 45, 663—682, 1954.
- ↑ Hanbury Brown R., Twiss R. G. Interferometry of the Intensity Fluctuations in Light. I. Basic Theory: the Correlation between Photons in Coherent Beams of Radiation, in: Proceedings of the Royal Society of London Band 242, S. 300ff, 1957
- ↑ [stu.alnam.ru/book_inopt-53 Стюард И. Г. Введение в фурье-оптику: Пер. с англ.-М.: Мир, 1985.-182 с. стр.160]
- ↑ Hanbury Brown R. A Test of a new Type of Stellar Interferometer on Sirius, in: Nature Band 178, S. 1046ff, 1956
- ↑ [www.physics.usyd.edu.au/sifa/Main/SUSI Звёздный интерферометр Сиднейского университета // Официальный сайт Сиднейского университета]
Отрывок, характеризующий Интерферометр интенсивности
– Мне наговорили неприятностей, а я никому ничего, – сказала Вера.– Madame de Genlis! Madame de Genlis! – проговорили смеющиеся голоса из за двери.
Красивая Вера, производившая на всех такое раздражающее, неприятное действие, улыбнулась и видимо не затронутая тем, что ей было сказано, подошла к зеркалу и оправила шарф и прическу. Глядя на свое красивое лицо, она стала, повидимому, еще холоднее и спокойнее.
В гостиной продолжался разговор.
– Ah! chere, – говорила графиня, – и в моей жизни tout n'est pas rose. Разве я не вижу, что du train, que nous allons, [не всё розы. – при нашем образе жизни,] нашего состояния нам не надолго! И всё это клуб, и его доброта. В деревне мы живем, разве мы отдыхаем? Театры, охоты и Бог знает что. Да что обо мне говорить! Ну, как же ты это всё устроила? Я часто на тебя удивляюсь, Annette, как это ты, в свои годы, скачешь в повозке одна, в Москву, в Петербург, ко всем министрам, ко всей знати, со всеми умеешь обойтись, удивляюсь! Ну, как же это устроилось? Вот я ничего этого не умею.
– Ах, душа моя! – отвечала княгиня Анна Михайловна. – Не дай Бог тебе узнать, как тяжело остаться вдовой без подпоры и с сыном, которого любишь до обожания. Всему научишься, – продолжала она с некоторою гордостью. – Процесс мой меня научил. Ежели мне нужно видеть кого нибудь из этих тузов, я пишу записку: «princesse une telle [княгиня такая то] желает видеть такого то» и еду сама на извозчике хоть два, хоть три раза, хоть четыре, до тех пор, пока не добьюсь того, что мне надо. Мне всё равно, что бы обо мне ни думали.
– Ну, как же, кого ты просила о Бореньке? – спросила графиня. – Ведь вот твой уже офицер гвардии, а Николушка идет юнкером. Некому похлопотать. Ты кого просила?
– Князя Василия. Он был очень мил. Сейчас на всё согласился, доложил государю, – говорила княгиня Анна Михайловна с восторгом, совершенно забыв всё унижение, через которое она прошла для достижения своей цели.
– Что он постарел, князь Василий? – спросила графиня. – Я его не видала с наших театров у Румянцевых. И думаю, забыл про меня. Il me faisait la cour, [Он за мной волочился,] – вспомнила графиня с улыбкой.
– Всё такой же, – отвечала Анна Михайловна, – любезен, рассыпается. Les grandeurs ne lui ont pas touriene la tete du tout. [Высокое положение не вскружило ему головы нисколько.] «Я жалею, что слишком мало могу вам сделать, милая княгиня, – он мне говорит, – приказывайте». Нет, он славный человек и родной прекрасный. Но ты знаешь, Nathalieie, мою любовь к сыну. Я не знаю, чего я не сделала бы для его счастья. А обстоятельства мои до того дурны, – продолжала Анна Михайловна с грустью и понижая голос, – до того дурны, что я теперь в самом ужасном положении. Мой несчастный процесс съедает всё, что я имею, и не подвигается. У меня нет, можешь себе представить, a la lettre [буквально] нет гривенника денег, и я не знаю, на что обмундировать Бориса. – Она вынула платок и заплакала. – Мне нужно пятьсот рублей, а у меня одна двадцатипятирублевая бумажка. Я в таком положении… Одна моя надежда теперь на графа Кирилла Владимировича Безухова. Ежели он не захочет поддержать своего крестника, – ведь он крестил Борю, – и назначить ему что нибудь на содержание, то все мои хлопоты пропадут: мне не на что будет обмундировать его.
Графиня прослезилась и молча соображала что то.
– Часто думаю, может, это и грех, – сказала княгиня, – а часто думаю: вот граф Кирилл Владимирович Безухой живет один… это огромное состояние… и для чего живет? Ему жизнь в тягость, а Боре только начинать жить.
– Он, верно, оставит что нибудь Борису, – сказала графиня.
– Бог знает, chere amie! [милый друг!] Эти богачи и вельможи такие эгоисты. Но я всё таки поеду сейчас к нему с Борисом и прямо скажу, в чем дело. Пускай обо мне думают, что хотят, мне, право, всё равно, когда судьба сына зависит от этого. – Княгиня поднялась. – Теперь два часа, а в четыре часа вы обедаете. Я успею съездить.
