PL 
EnglishDomyślny
Українська🔭 Interferometr Fabry'ego-Pérota
Poznaj transmisję rezonansową we wnęce optycznej: funkcja Airy'ego, finezja, FSR i szerokość linii.
Podobne symulacje
O tej symulacji
Ten model odtwarza wielokrotną interferencję wiązek zachodzącą wewnątrz etalonu Fabry'ego-Pérota: dwóch równoległych, częściowo odbijających luster, między którymi światło odbija się wielokrotnie, aż w końcu wydostanie się jako ostry pik transmisji lub zostanie odbite. Funkcja Airy'ego opisuje kształt każdego piku, natomiast to wyłącznie odbicie luster decyduje o tym, jak wąskie stają się te piki. Obserwowanie fali stojącej narastającej wewnątrz wnęki sprawia, że abstrakcyjny warunek rezonansu 2nL = mλ staje się naprawdę widoczny.
🔬 Co pokazuje
Widmo transmisji T(λ) na żywo, wyznaczone wzorem Airy'ego, wraz ze wzorem fali stojącej powstającej między dwoma lustrami, gdy wnęka znajduje się blisko rezonansu. Kolor zarówno wiązek, jak i panelu widma odzwierciedla rzeczywistą barwę światła widzialnego dla wybranej długości fali.
🎮 Jak korzystać
Przeciągaj suwaki odbicia luster R, długości wnęki L, współczynnika załamania n oraz długości fali λ. Obserwuj, jak natychmiast aktualizują się odczyty finezji, FSR, FWHM, T(λ) i rzędu modu m, oraz zwróć uwagę, jak pomarańczowy znacznik na widmie śledzi aktualną długość fali względem obwiedni Airy'ego.
💡 Czy wiesz, że...?
Wnęki Fabry'ego-Pérota z lustrami o ultrawysokiej odbijalności stanowią podstawę detektorów fal grawitacyjnych, takich jak LIGO, gdzie wartości finezji rzędu setek tysięcy pozwalają światłu laserowemu wykonać setki przebiegów tam i z powrotem, zanim wycieknie, ogromnie zwiększając efektywną długość drogi optycznej.
Najczęściej zadawane pytania
Dlaczego piki transmisji stają się węższe wraz ze wzrostem R?
Współczynnik finezji F = 4R/(1−R)² rośnie bardzo szybko, gdy R zbliża się do 1, co gwałtownie zwiększa mianownik funkcji Airy'ego z dala od rezonansu, podczas gdy sam pik pozostaje przy T = 1. To zawęża szerokość linii, więc przesunięcie suwaka od 0,90 w stronę 0,999 zamienia szerokie garby w bardzo wąskie, ostre piki.
Co determinuje odstęp między sąsiednimi pikami?
Wolny zakres spektralny, FSR = λ²/(2nL), wyznacza ten odstęp. Zwiększenie długości wnęki L lub współczynnika załamania n upakowuje więcej rzędów rezonansu w tym samym oknie długości fali, zmniejszając FSR, podczas gdy krótsza wnęka rozsuwa piki dalej od siebie.
Dlaczego rząd modu m zmienia się, gdy przesuwam suwaki?
Rząd m to po prostu najbliższa liczba całkowita równa 2nL/λ, czyli liczba połówek długości fali mieszcząca się w jednym pełnym przebiegu tam i z powrotem. Zmiana L, n lub λ w sposób ciągły zmienia ten stosunek, więc m przeskakuje między liczbami całkowitymi w miarę przechodzenia wnęki przez kolejne rezonanse.
Dlaczego blask wnęki jaśnieje i przygasa, gdy przesuwam suwak długości fali?
Intensywność blasku jest bezpośrednio powiązana z chwilową transmisją T(λ) wynikającą z funkcji Airy'ego. W pobliżu rezonansu T rośnie do 1 i wnęka jaśnieje; między rezonansami T spada do zera i blask niemal całkowicie znika, odzwierciedlając to, jak mało światła faktycznie przechodzi poza pikiem.
Jak finezja związana jest z FSR i FWHM?
Finezja jest definiowana jako stosunek wolnego zakresu spektralnego do szerokości piku, czyli finezja = FSR/FWHM. Jest to bezwymiarowa miara tego, ile rozróżnialnych pików teoretycznie mieściłoby się w jednym FSR, a symulacja oblicza ją bezpośrednio ze współczynnika odbicia luster jako π√R/(1−R).
Poznaj transmisję rezonansową we wnęce optycznej: funkcja Airy'ego, finezja, FSR i szerokość linii.
2D · HTML5 Canvas 2D · cel 60 FPS · działa w całości po stronie klienta, bez instalacji