Direct Measurement of Index of Refraction of Air by Means of High-Resolution Laser Interferometry

0022379 - ÚPT 2006 RIV SE eng J - Článek v odborném periodiku
Číp, Ondřej - Petrů, František - Matoušek, Vít - Lazar, Josef
Direct Measurement of Index of Refraction of Air by Means of High-Resolution Laser Interferometry.
[Přímé měření indexu lomu vzduchu pomocí laserové interferometrie s vysokým rozlišením.]
Physica Scripta. T118, - (2005), s. 48-50. ISSN 0031-8949. E-ISSN 1402-4896
Grant CEP: GA ČR(CZ) GA102/02/1318
Klíčová slova: index of refraction of air * optical resonator
Kód oboru RIV: BH - Optika, masery a lasery
Impakt faktor: 0.661, rok: 2004

Laser interferometers are even more precise distance measurement devices with resolution in nanometer or sub-nanometer region. If interferometric measurements carry out under atmospheric conditions (usual situation in an industry), they measure the optical path length of an unknown distance instead of its true geometrical value. It is caused by an index of refraction of air that introduces a multiplicative constant to measured results. If we would like to obtain correct values of the unknown distance the knowledge of the index of refraction is necessary. In the work, we present design and the first experimental results of two methods of the direct measurement of the index of refraction, where a Fabry-Perot (F.-P) interferometer is used as a detection system. The first method employs an evacuatable cell inserted into the mirrors of the F.-P. interferometer and the other method consists of a differential setup of two F.-P interferometers, where one of which is permanently evacuated.

Laserové interferometry patří mezi jedny z nejpřesnějších měřicích přístrojů, které mají rozlišení až v řádu nanometrů až subnanometrů. Jestliže jsou interferometrická měření vzdáleností prováděna v atmosférickém prostředí, změřená vzdálenost pak odpovídá vzdálenosti optické, nikoliv geometrické. Tato skutečnost je způsobena indexem lomu vzduchu, který zavádí do výsledku měření násobící konstantu. Jestliže pak chceme zjistit skutečnou geometrickou hodnotu neznámé vzdálenosti, musíme znát hodnotu indexu lomu s vynikající přesností. V článku uvádíme návrh a naměřené výsledky pomocí našich dvou unikátních metod přímého měření indexu lomu vzduchu, kde je použit Fabry-Perotův rezonátor jako hlavní detekční prvek. V prvním případě využíváme procesu čerpání atmosférického vzduchu z kyvety, která je umístěna uvnitř Fabry-Perotova rezonátoru. Druhá metoda pak využívá dvou nezávislých Fabry-Perotových rezonátorů, kdy jeden je umístěn v prostředí trvale evakuovaném a druhý je umístěn na vzduchu.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0111120