 |
Астронет: А. В. Засов, "Физика Космоса", 1986 Светофильтры http://variable-stars.ru/db/msg/1188713 |
Светофильтры
- оптич. приспособления, служащие для изменения спектр. состава или потока проходящего сквозь них света. Обычно представляют собой плоскопараллельные пластинки (или системы пластинок), прозрачность к-рых определенным образом меняется с длиной волны. В астрономии С. применяются в комбинации с приемниками света для выделения излучения в определенных спектр. интервалах либо для ослабления потока излучения в нек-рое число раз в шировом интервале спектра (т.н. серые фильтры). С. используются для оценки энергии, излучаемой источником в тех или иных областях спектра, для выделения отдельных линий излучения газа (напр., выделяя излучение в линии
, можно наблюдать солнечные
протуберанцы вне затмений), устранения помех, вызванных, напр., свечением ночного неба.
Действие С. может быть основано на любом оптич. явлении, к-рое приводит к уменьшению световых потоков в заданных областях спектра, обычно на явлениях поглощения (абсорбции) или интерференции света.
В качестве абсорбционных С. чаще всего используют цветные стекла или пленки. Особенностью таких С. явл. широкая полоса пропускания, часто измеряемая тысячами ангстрем. Все стеклянные С. непрозрачны для далекого УФ- и ИК-излучения.
В интерференционных С. происходит интерференция света, многократно отраженного от поверхностей двух параллельных частично прозрачных пластинок. Сквозь такой С. проходит свет
только тех длин волн, к-рые удовлетворяют условию: 
, где h - расстояние между параллельными пластинками, 
- угол падения света, n - показатель преломления среды, k - целое число. Полоса пропускания интерференционных С. модет составлять неск. десятков ангстрем, а
для наилучших образцов - неск. ангстрем. Особенностью интерференционных С. является зависимость длины волны максимума пропускания 
от угла
падения света. Одна из разновидностей интерференционного С. - эталон Фабри-Перо - позволяет получить особенно узкие полосы пропускания. Изменения
может осуществляться изменением расстояния h между пластинами, либо изменением показателя преломления среды, в к-рой пластина находится.
Наиболее узкие полосы пропускания имеют интерференционно-поляризационные С., они состоят из чередующихся между собой пластин двоякопреломляющего вещества (кварца, исландского
шпата) и поляроидов, оси к-рых параллельны и составляют с оптич. осями кварцевых пластин угол 45o. Поляроид, стоящий на входе, пропускает свет с
определенной ориентацией плоскости поляризации. Затем свет проходит через двоякопреломляющее вещество и разделяется на два луча - обыкновенный и необыкновенный, к-рые имеют
различную поляризацию и различную скорость распространения. Если длина волны света такова, что при прохождении через кристалл фаза необыкновенного луча отстанет от фазы обыкновенного
на число, кратное 
(этому условию удовлетворяет ряд длин волн), то, интерферируя между собой, эти два луча образуют на выходе из кристалла волну с той же
ориентацией плоскости поляризации, как и на входе. Такой свет с наименьшим поглощением пройдет сквозь стоящий за кристаллом второй поляроид. Свет, имеющий другие длины волн,
поглотится в большей степени. Чем толще кристалл, сквозь к-рый проходит свет, тем в комбинации с поляроидом он даст более узкую полосу пропускания, но тем ближе друг к другу
будут длины волн лучей света, к-рые беспрепятственно пройдут сквозь такую систему. Поэтому для получения полос пропускания узких и одновременно достаточно далеко разнесенных
друг от друга (чтобы нужную из них можно было выделить обычным абсорбционным С.) в интерференционно-поляризационном С. используется совокупность толстых и тонких кристаллич.
пластинок, отделенных друг от друга поляроидами. Наилучшие образцы интерференционно-поляризационных С. имеют полосу пропускания менее 1 ангстрема. Интерференционно-поляризационный
С. должен работать в определенном тепловом режиме, поскольку изменение темп-ры меняет длину волны максимума пропускания.
(А.В. Засов)