Звездный интерферометр Майкельсона: интерференция или дифракция ?

[meandr]

Тему начну вот с этого утверждения из темы Юдина об эффекте Доплера:

Алекс никогда не перепутает Интерференцию с Дифракцией, только потому, что у них "полоски" похожие..

Прошу Алекса и всех желающих попробовать свои силы в анализе работы звездного интерферометра Майкельсона


Как там с дифракцией и интерференцией ?
Прошу желающх поучаствовать подтвердить свои теории инженерным расчетом с выходом на практику и реальные наблюдеия.

[Dachnik]

Тему начну вот с этого утверждения из темы Юдина об эффекте Доплера:Прошу Алекса и всех желающих попробовать свои силы в анализе работы звездного интерферометра Майкельсона


Как там с дифракцией и интерференцией ?
Прошу желающх поучаствовать подтвердить свои теории инженерным расчетом с выходом на практику и реальные наблюдеия.

Где Вы взяли эту картинку?
Небось в Вики...
Откуда будет интерференция, если лучи не сведены в фокусе. На экране две раздельные точки.
Эта картина для телескопа без зеркал для двух раздельных звезд..
А надо смотреть в БСЭ

Там картинка, которая сверху, для телескопа с четырьмя зеркалами и щелевыми отверстиями перед объективом. (Не путать с окуляром)
Разность хода лучей, с интерференцией в фокусе, будет при сдвиге внешних зеркал, как показано на моем рисунке.
В момент наблюдения расстояние между зеркалами и фокусом не меняется, частота не меняется,
потому тут никакого эффекта Доплера.

[Понтыпил]

Где Вы взяли эту картинку?
Небось в Вики...
Откуда будет интерференция, если лучи не сведены в фокусе. На экране две раздельные точки.
Эта картина для телескопа без зеркал для двух раздельных звезд..
А надо смотреть в БСЭ

Там картинка, которая сверху, для телескопа с четырьмя зеркалами и щелевыми отверстиями перед объективом. (Не путать с окуляром)
Разность хода лучей, с интерференцией в фокусе, будет при сдвиге внешних зеркал, как показано на моем рисунке.
В момент наблюдения расстояние между зеркалами и фокусом не меняется, частота не меняется,
потому тут никакого эффекта Доплера.

Сер, спасибо, просто идеально, даже я тупой понял. Вот все бы так , кратко по делу и ясно. Ещё раз спасибо,сер.

[meandr]

Вместо ответа инженера Алекса - Дачник открыл цирковое Парад-алле, и показал, с какой легкостью и самоуверенностью берется рассуждать о чем понятия не имеет и в натуре никогда не видел (хорошо, что в буквари заглядывает, плохо, что видит там одни фиги).
Не даром - Дачник.
Дачник, зачем Вы диагональное зеркало телескопа типа рефлектора Ньютона экраном обозвали ?
Как Вы себе представляете интерференцию света от источника, сфокусированного В ТОЧКУ ?
Как Вы сможете наблюдать интерференцию света НЕкогеррентного источника при наличии разности хода ?
Дачник, Вы хотя бы с лазерной указкой интерферометр собирали ?
Эх, Дачник !

Кто следующий ?

[Dachnik]

Вместо ответа инженера Алекса - Дачник открыл цирковое Парад-алле, и показал, с какой легкостью и самоуверенностью берется рассуждать о чем понятия не имеет и в натуре никогда не видел (хорошо хоть в буквари заглядывает).
ТЕОРЕТИК - хотя и Дачник.
Кто следующий ?

Да кто же с таким безграмотным нахальным автором общаться будет.
Разве что его клоны +@>
Пускай покажет разность хода лучей на его картинке, а потом огрызаться будет.

[meandr]

Да я принципиально в этой теме никому ничего своего пока предъявлять не собираюсь.
ПОсмотрю, как вы общедоступныпе материалы осваиваете - для разогрева.

[ER*]

Звездный интерферометр Майкельсона: интерференция или дифракция ?

Интересно поставленный вопрос в теме "звёздный интерферометр Майкельсона".

[meandr]

Интересно поставленный вопрос в теме "звёздный интерферометр Майкельсона".

Ну так для того и тему открыл, чтобы разобраться - речь идет именно об интерферометре, или о чем-то другом - под этим названием.
Например, в статье Фемпто про зв.интерферометр (рисунок в первом посте оттуда) и в Курсе практической астрофизики Мартынова упоминается еще и "интерферометр интенсивностей", в котором "интерферирующие" пучки света вообще не складываются - производится обработка их корреляционных функций, то есть это коррелятор, как в обсерватории Мауна-Кеа, где расстояние между телескопами-"зеркалами" 80 м.
Но в данной теме я предложил рассмотреть именно звёздный интерферометр (?) Майкельсона".
ЕР может ответить для начала хотя бы на вопрос, заданный Дачнику:

Как Вы себе представляете интерференцию света от источника, сфокусированного В ТОЧКУ ?

А если свет НЕсфокусированный - то ЧТО наблюдается в этом приборе ?
В тех же указанных источниках при описании работы "интерферометра" используется теория дифракции на двух щелях. так может правильнее назвать "дифрактометр" - хотя и это название уже занято для узко специализированных в кристаллографии приборов.
Тогда объявляю конкурс на лучшее название,  однозначно и НЕдвусмысленно отражающее физическую суть работы прибора.

Характерно, что таких "интерферометра" было всего два (с базой 6 м и 15 м соответственно), а вот рисунков и "описаний", "поясняющих" его работу -  гораааздо больше.

[ER*]

В тех же указанных источниках при описании работы "интерферометра" используется теория дифракции на двух щелях.

Интерференция, дифракция - какая разница, это по сути одно и то же. Волна встречает другую волну, волна встречает препятствие, и интерферирут со своим отражением - нет никакой качественной разницы.

[meandr]

Во избежание дальнейших недоразумений, поясню, что предлагаю называть интерферометром в узком смысле этого названия.
Интерферометр - это прибор, в котором ОДИН пучек света сначала раскладывается на два пучка (или несколько), эти пучки проходят некоторые пути по отдельности, а потом снова складываются.
Если все отражающие-преломляющие поверхнсти и детали идеального качества, время самостоятельного распространения всех пучков идеально одинаковое, и удается их сложить идеально в одном направлении - получим на выходе точно такой же пучек, как на входе.
Но такого практически не бывает, а все неидеальности создают ту или иную интерференционную картину на выходе.

"Звездный интерферометр Майкельсона" не попадает под это определение хотя бы потому, что на входе не один, а сразу два пучка света - от пространственно разнесенных зеркал.
Да и на выходе пока еще не понятно, что получается - одно пятно (с дифракционными полосами) или два разнесенных - тоже с полосами.
 Поэтому от себя предлагаю название "дифракционный коррелятор" - по аналогии с более продвинутыми современными астрономическими радио- и оптическими корреляторами, как на Мауна-Кеа.
Жаль, что общепринятой остается обратная исторически сложившаяся, архаичная терминология, когда корреляторы называются "интерферометрами".

Интерференция, дифракция - какая разница, это по сути одно и то же. Волна встречает другую  волну, волна встречает препятствие, и интерферирут со своим отражением - нет никакой качественной разницы.

По сути все мы - дети Божьи.
Но один -врач, а другой - палач.
Так что подобные утверждения  - повод для спекуляций.
Для ЕР и аберрация с Доплером - по сути одна и та же кинематика, которую он другой рукой из теории совсем выкидывает, перепрыгивая от поля стац.заряда сразу к динамике.
ПРошу тут не спекулировать, а высказываться конкретно по делу.
Ни Алекс, ни ЕР пока на первый же конкретный вопрос не ответили - в данном приборе имеем интерференцию (в описанном выше смысле) или дифракцию ?.
Случай, когда волна встречает ДРУГУЮ волну, даже от того же НЕкогеррентного источника  или другой участок той же волны света (кстати, как доказать, что это та же волна ?), под интерференцию НЕ подходит, хотя корреляция имеется - об этом я уже писал.

[ER*]

Ни Алекс, ни ЕР пока на первый же конкретный вопрос не ответили

А никто и не обещал. Смысл? Что мы, меандра не знаем?

[meandr]

А никто и не обещал. Смысл? Что мы, меандра не знаем?

Хотя  бы для того, что я об этом ПРОСИЛ - по человечески.
Вас я действительно достаточно хорошо знаю - Вы таких просьб не понимаете.
На Ваши "зеркальные отражения" можно посмотреть в теме обо мне.
Поэтому наперед знаю, что Вы будете дальше с легкостью и самоуверенностью Дачника рассуждать о чем понятия не имеете и в натуре никогда не видели - с той лишь разнцей, что будете наукообразно прикрываться ортодоксальной теорией.

PS А вот и "зеркальное отражение" ЕР сюда само прибежало:

Да meandr в своем амплуа...

Теперь пропала тема "на взлете" - даже раньше, чем Боинг 777.
Благодаря про-российским "снайперам" !

[Король Альтов]

Да meandr в своем амплуа. Открыл тему, чтобы заманить наивных форумистов, а потом их обозвать идиотами и обсмеять.
У меня на этот счет два соображения.
1). Если один человек считатет других идиотами, то если он разумен, то он просто будет держаться от них подальше и не общаться с ними.
Увы в этой ситуации Сергей Цикра поступает с точностью до наоборот - выводы из этого делайте сами.
2). Если умный человек открыл тему, то он или выложит в ней свое видение проблемы и попытается ее разрешить или попросить помощи у форумного кворума.
Увы в этой ситуации Сергей Цикра поступает с точностью до наоборот - простите за каламбур, но это классика жанра - классическая украинская логика.
 +@> +@> )< )< /%.&

[Dachnik]

Дачник, зачем Вы диагональное зеркало телескопа типа рефлектора Ньютона экраном обозвали ?

А пошто Вы вместо телескопа увеличительное стекло изобразили, которым детишки балуются???
А диогональное зеркало и есть экран, на котором через объектив звезды и наблюдаются.

Как Вы себе представляете интерференцию света от источника, сфокусированного В ТОЧКУ ?

Да никак от одного источника.
На картинке два источника - боковые зеркала.

Как Вы сможете наблюдать интерференцию света НЕ когеррентного источника при наличии разности хода ?

Для начала я разделю поток лучей на два. Затем отфильтрую белый свет на лучи одного цвета, одной частоты. Лучи одной частоты называются когерентными (С одним р)
Читайте умные статьи, в том числе и мои.
Вот что пишут умные люди.

Итак, необходимым условием интерференции волн является их когерентность, т.е. согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов. Этому условию удовлетворяют монохроматические волны – неограниченные в пространстве волны одной определенной и строго постоянной частоты.

Затем я обеспечу разный ход лучей в одну точку и будет мне интерференция.
Прежде чем такую тему открывать, посмотрели бы, что пишут и рисуют грамотные люди про интерференцию и дифракцию.

Дифракция неразрывно связана с явлением интерференции. Более того, само явление дифракции зачастую трактуют как случай интерференции ограниченных в пространстве волн
Дифракция первого и второго порядка как интерференция волн, образованных при падении плоской волны на непрозрачный экран с парой щелей. Стрелками показаны линии, проходящие через линии интерференционных максимумов.

Линии интерференционных максимумов разглядели.
Разглядели, под какими углами лучи в точке сходятся.

Дачник, Вы хотя бы с лазерной указкой интерферометр собирали ?

Насчет лазерной указки, это к Галине.
Она уже много лет на форумах лазерной указкой проверяет Майкельсона и находит у него ошибки.
Из вас отличная пара получится )<

[meandr]

А пошто Вы вместо телескопа увеличительное стекло изобразили, которым детишки балуются???

Не я, а Физическая энциклопедия.
А что, разве в телескопах линз не бывает ?
Вот у Вас - зеркало - это экран - и ничего, катит:

А диогональное зеркало и есть экран, на котором через объектив звезды и наблюдаются.

Как Вы себе представляете интерференцию света от источника, сфокусированного В ТОЧКУ ?

Да никак от одного источника.
На картинке два источника - боковые зеркала.Для начала я разделю поток лучей на два. Затем отфильтрую белый свет на лучи одного цвета, одной частоты. Лучи одной частоты называются когерентными (С одним р)
Читайте умные статьи, в том числе и мои.
Вот что пишут умные люди.Затем я обеспечу разный ход лучей в одну точку и будет мне интерференция.

Умные люди пишут, что волны одной частоты называются монохроматическими, а НАБЛЮДАЕТСЯ картина интерференции для волн в пределах времени когеррентности (когда их фазы не слишком меняются) - которое определяет допустимую разность хода.
ДЛя некогеррентного света время когеррентности 10^-14 с,  разность хода порядка 10^-6 м.

ПОэтому здесь разность хода специально вводить не нужно, наоборот, вы попробуйте ее соблюсти, если получится. ДЛя этого умные люди специальные приспособы делают - но Вам это невдомек, потому что Вы даже с когеррентной лазерной указкой не тренировались.

Тем более наверняка не видели, что сфокусированные в одну точку два пучка не дают ни интерференционных полос, ни дифракционных колец - они дают точку разной яркости, в зависимости от разности фаз (разности хода).

Прежде чем такую тему открывать, посмотрели бы, что пишут и рисуют грамотные люди про интерференцию и дифракцию.
Линии интерференционных максимумов разглядели.
Разглядели, под какими углами лучи в точке сходятся.

Насмотрелся и на то, что пишут, и на то, что получается.
Про то, что получается при фокусировке в точку - уже написал.
Если слегка расфокусировать, видны два пятна, каждое состоящит из нескольких концентрических дифракционных колец (практически - одно-два кольца).
Эти пятна можно совместить настройкой зеркал - произойдет всего лишь совмещение диф.колец БЕЗ интерференции.

Поэтому и спрашиваю, что за полосы должны получиться и и что для этого нужно - реально, а не теоретически.

[meandr]

Прежде чем такую тему открывать, посмотрели бы, что пишут и рисуют грамотные люди про интерференцию и дифракцию.
Линии интерференционных максимумов разглядели.

1. Дачник наверное удивится, но для того, чтобы было так, как на его картинке, отверстия (или щели) должны быть НУ ОЧЕНЬ МАЛЕНЬКИЕ - порядка половины длины волны, в нашем случае примерно 0,25 мкм (микрон).
Сколько света от звезды пройдет через ТАКИЕ отверстия-щели и что вы увидите ?
Нисколько и ничего !
2. Чтобы визуально различить получающиеся полосы, расстояние между отверстиями-щелями может быть всего лишь в несколько раз больше, т.е. до миллиметра.

НЕ МЕТРЫ, как у Майкельсона, а микроны и миллиметры!

3. Дифракционные кольца (или полосы) получаются даже от ОДНОГО реального отверстия (щели) порядка миллиметра  - его края сами по себе считаются "двумя источниками".
Выглядит это так

или так


Интерференцию тоже можно получить НА ОДНОМ зеркале - если оно не астрономическое (то есть отражает только металлизированной стороной) а обычное - со "стеклянным предбанником".
Выглядит это так

Если наблюдать это отражение с разных мест (через два разнесенных зеркала, как у Майкельсона), поучаются два таких полосатых пятна с полосами под разным наклоном, тпри их совмещении получается вот такое:

Несмотря на то, что это очень ПОХОЖЕ на интерференцию, на самом деле это лишь простое наложение двух самостоятельных полосатых пятен - как иногда можно видеть на занавесках, сетках и т.п.
Вот такие ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ теоретического материала.
Получено все это при помощи лазерной указки, которой Дачник так высокомерно пренебрегает.

[Dachnik]

1. Дачник наверное удивится, но для того, чтобы было так, как на его картинке, отверстия (или щели) должны быть НУ ОЧЕНЬ МАЛЕНЬКИЕ - порядка половины длины волны, в нашем случае примерно 0,25 мкм (микрон).
Сколько света от звезды пройдет через ТАКИЕ отверстия-щели и что вы увидите ?
Нисколько и ничего !
2. Чтобы визуально различить получающиеся полосы, расстояние между отверстиями-щелями может быть всего лишь в несколько раз больше, т.е. до миллиметра.
НЕ МЕТРЫ, как у Майкельсона, а микроны и миллиметры!

Конечно удивлюсь.
Откуда вы все это берете?
В поиске на запрос "Звездный интерферометр Майкельсона" написано следующее.

Первый звёздный интерферометр был построен в обсерватории Маунт-Вилсон на базе телескопа-рефлектора с диаметром зеркала в 100 дюймов (254 см). Отверстия в диафрагме находились на расстоянии 114 см, а максимальное расстояние между внешними зеркалами составляло 6,1 м.

У них расстояние между щелями 1,14 метра.
Я бы вам поверил, если бы вы  слово когерентность  упорно не писали с двумя р когеррентность.

[meandr]

Конечно удивлюсь.
Откуда вы все это берете?
В поиске на запрос "Звездный интерферометр Майкельсона" написано следующее.У них расстояние между щелями 1,14 метра.
Я бы вам поверил, если бы вы  слово когерентность  упорно не писали с двумя р когеррентность.

Я это берру из того, что умные люди написали про практику в теории дифракции, и из своих опытов тоже.
В описаниях же на запросы люди, которые не имеют ни теории, ни практики, могут ошибиться, и написать "расстояние между щелями", хотя на самом деле это расстояние между вторыми по ходу пучков света зеркалами, которые весьма условно принято считать "щелями" - для некоторой унификации с теорией дифракции.
Но расхождения с этой же теорией все-таки очень большие -  во столько же раз, во сколько реальные зеркала и расстояния между ними у Майкельсона больше щелей с расстояниями в теории дифракции.
Ну а про интерферренцию в описанном выше узком смысле вообще и рречи нет.

Два Р я пишу наверное оттого, что рычать очень хочется.
Если Вам только это мешает воспринять мной написанное - впредь воздержусь.

[Вашкевич Виктор]

Я это берру из того, что умные люди написали про практику в теории дифракции, и из своих опытов тоже.
В описаниях же на запросы люди, которые не имеют ни теории, ни практики, могут ошибиться, и написать "расстояние между щелями", хотя на самом деле это расстояние между вторыми по ходу пучков света зеркалами, которые весьма условно принято считать "щелями" - для некоторой унификации с теорией дифракции.
Но расхождения с этой же теорией все-таки очень большие -  во столько же раз, во сколько реальные зеркала и расстояния между ними у Майкельсона больше щелей с расстояниями в теории дифракции.
Ну а про интерферренцию в описанном выше узком смысле вообще и рречи нет.

Два Р я пишу наверное оттого, что рычать очень хочется.
Если Вам только это мешает воспринять мной написанное - впредь воздержусь.

А мне думается потому два "р" пишете, что Вы толком не знаете что такое когерентность.

[meandr]

О проблемах с интерференцией света от некогерентного источника я уже писал еще два месяца назад:

Получил только интерференцию света от удаленного фонаря по схеме Рождественского ( с зеркалами по углам параллелепипеда, один вход - два выхода)

 - но это не то, что у Майкельсона-Писа (два входа - один выход).
Вот если Вы действительно хотите и можете помочь разобраться, а не только кликушествовать - не только в теории, а и в практике звездной интерферометрии - помогите, буду весьма признателен.
Открывать тему ?

Интересно отметить, что левое красное пятно - от висящего рядом с фонарем ИК датчика, невидимого глазом (я долго не мог понять, откуда оно взялось(.
Видно, что расстояние между полосами не слишком отличается в обоих случаях.

Теперь добавилось практики, открыл тему.
Конечно, в промышленный интерферометр для измерения концентрации метана (на основе схемы Жамена) "полосатым" становится все, что удается рассмотреть в его небольшие зеркальца (порядка 1 см²), даже звезды. (к сожалению не удалось подобрать такой объектив, чтобы заснять на камеру).
Но эта схема мне не годится потому, что кроме полос она ничего интересного не дает (об этом интересе позже, если дойдем).
ПОлучил интерференцию света удаленного фонаря на интерферометре по знакомой двуплечей крестообразной схеме Майкельсона

В обоих случаях полосы едва заметные, хотя наблюдал лампу -экономку со сравнительно узким спектром.
Вряд ли доступные мне фильтры дадут лучший эффект, а вот светосилу значительно поубавят, что недопустимо для слабого света от звезды.
Кстати, звезды ведь - светящийся водород с несколькими активными линиями, так что фильтры не нужны.