МОЯ ТВОРЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

          " Каждая цивилизация в определенном возрасте имеет возможность возвысить, или разрушить себя. Если делается выбор в пользу возвышения, то возникает импульс, позволяющий появиться учениям об утерянных законах сущего".    ( Высший разум, ченнелинг).      
                                                                            М.И. Беляев ©

Что такое интерферометр?

Интерферометры - это инструмент исследования, используемый во многих областях науки и техники. Их называют интерферометрами, потому что они работают путем объединения двух или более источников света для создания интерференционной картины, которую можно измерять и анализировать; отсюда «интерферометр». Интерференционные картины, создаваемые интерферометрами, содержат информацию об изучаемом объекте или явлении. Они часто используются, чтобы сделать очень маленькие измерения, которые не достижимы никаким другим способом. Вот почему они так мощны для обнаружения гравитационных волн - интерферометры LIGO предназначены для измерения расстояния в 1/10 000 ширины протона!

Широко используемые сегодня интерферометры были фактически изобретены в конце 19 века Альбертом Майкельсоном. Интерферометр Майкельсона был использован в 1887 году в Эксперимент Майкельсона-Морли ", которая ставит своей целью доказать или опровергнуть существование" светоносного эфира "- вещества, которое, как считается, пронизывает Вселенную. Все современные интерферометры эволюционировали от этого первого, поскольку он продемонстрировал, как свойства света могут использоваться для Сделайте измерения крошечными. Изобретение лазеров позволило интерферометрам производить наименьшие мыслимые измерения, подобные тем, которые требуются LIGO.

Примечательно, что базовая структура интерферометров LIGO мало отличается от интерферометра, разработанного Майкельсоном более 125 лет назад, но с некоторыми дополнительными функциями, описанными в Интерферометр ЛИГО ,

Как выглядит интерферометр?

Как выглядит интерферометр

Схема базового лазерного интерферометра Майкельсона. (Нажмите для увеличения изображения)

Из-за их широкого применения, интерферометры бывают разных форм и размеров. Они используются для измерения всего, от самых маленьких изменений на поверхности микроскопического организма, до структуры огромных пространств газа и пыли в далекой Вселенной, а теперь и для обнаружения гравитационных волн. Несмотря на свою разную конструкцию и различные способы их использования, все интерферометры имеют одну общую черту: они накладывают световые лучи для создания интерференционной картины. Базовая конфигурация лазерного интерферометра Майкельсона показана справа. Он состоит из лазера, светоделителя, серии зеркал и фотоприемника (черная точка), который регистрирует интерференционную картину.

Как это работает?

В интерферометре Майкельсона лазерный луч проходит через «светоделитель», который разделяет исходный одиночный луч на два отдельных луча. Расщепитель луча пропускает половину света, отражая вторую половину на 90 градусов от первой. Затем каждый луч проходит вниз по плечу интерферометра. В конце каждой руки есть зеркало. Это зеркало отражает каждый луч обратно вдоль его первоначального пути к расщепителю луча, где, теперь приходя с противоположного направления, оба луча объединяются в один луч. Когда они встречаются, их волны сталкиваются друг с другом, прежде чем отправиться на фотоприемник, который измеряет яркость рекомбинированного луча, когда он возвращается. Интерферометры LIGO настроены таким образом, чтобы, пока плечи не меняют длину во время движения лучей, когда оба луча объединяются, их световые волны взаимно компенсируют друг друга (разрушительно мешают), и свет не попадает на фотоприемник.

Но что произойдет, если расстояние, пройденное лазерами , изменится, когда они пробираются через интерферометр? Если одна рука становится длиннее другой, один лазерный луч должен перемещаться дальше, чем другой, и требуется больше времени, чтобы вернуться к светоделителю. Хотя лучи поступают в инфереометр одновременно, они не возвращаются в светоделитель в одно и то же время, поэтому их световые волны будут смещены при рекомбинации. Это меняет природу помех, которые они испытывают. Вместо того, чтобы полностью разрушительно мешать, в результате чего свет от интерферометра не выходит, небольшое количество света будет «просачиваться» и быть видимым фотоприемником. Если плечи меняют длину в течение определенного периода времени (скажем, при прохождении гравитационной волны), картина света, выходящего из интерферометра, также будет изменяться в соответствии с движением плеч. В основном, вспыхивает свет. В интерферометре любое изменение интенсивности света указывает на то, что что-то изменило расстояние, пройденное одним или обоими лазерными лучами. Важно, что форму интерференционной картины, возникающей на интерферометре в течение определенного периода времени, можно использовать для точного расчета того, насколько сильно изменилась длина за этот период. LIGO ищет очень специфические характеристики (как интерференционная картина изменяется со временем), чтобы определить, поймал ли он прохождение гравитационной волны.

Что такое интерференционная картина?

Чтобы лучше понять, как работают интерферометры, это помогает понять больше о «помехах». Если вы когда-нибудь бросали камни в плоский стеклянный пруд или бассейн и смотрели, что произошло, вы уже знаете о помехах. Когда камни ударяются о воду, они генерируют концентрические волны, которые удаляются от точки входа камня. И там, где две или более из этих концентрических волн пересекаются, они мешают друг другу, точки пересечения больше или меньше или полностью взаимно перекрывают друг друга. Видимая картина, возникающая в местах пересечения волн, представляет собой «интерференционную» картину.

Интерференционные картины в воде. «Интерференция» возникает в областях, где пересекающиеся расширяющиеся круговые волны от разных источников пересекаются. (Предоставлено: Wikimedia Commons)

Когда встречаются пики двух волн, их пики складываются. Когда пики одной волны встречаются с долинами другой, они исчезают. Кредит: www.explainthatstuff.com

Принципы вмешательства просты для понимания. На рисунке справа показаны два конкретных вида помех: полное конструктивное вмешательство и полное разрушительное вмешательство. При полном конструктивном вмешательстве, когда пик одной волны сливается с пиком другой волны, они складывают вместе и «создают» большую волну. При полном разрушительном воздействии пик одной волны встречается с долиной идентичной волны, и они полностью подавляют друг друга (они «уничтожают» друг друга).

В природе пики и впадины одной волны не всегда идеально соответствуют пикам или впадинам другой волны, как показано на рисунке. Независимо от того, как они сливаются, высота волны, возникающая из-за интерференции, всегда равна сумме высот сливающихся волн. Когда волны не встречаются идеально, возникают частичные конструктивные или разрушительные помехи. Анимация ниже иллюстрирует этот эффект. Если вы внимательно посмотрите, вы увидите, что черная волна проходит через весь диапазон высот от вдвое большего и глубокого (где происходит полное конструктивное вмешательство) до плоского (где происходит полное разрушительное вмешательство), когда красные и синие волны проходят сквозь 'друг друга (мешать). В этом примере черная волна - это интерференционная картина! Обратите внимание, как он продолжает меняться, пока красные и синие волны продолжают взаимодействовать.

Изменяющаяся черная волна - это интерференционная картина, создаваемая красной и синей волнами, когда они проходят через / взаимодействуют друг с другом. [Предоставлено: Wikimedia Commons]

Параллели со светом

Так получилось, что световые волны ведут себя так же, как волны воды. Когда два луча лазерного света сливаются, они тоже создают интерференционную картину, которая зависит от того, насколько хорошо выровнены световые волны при их объединении. Так же, как вода, когда пики волн одного луча идеально встречаются с долинами другого, происходит полное разрушительное вмешательство. В воде волна исчезает; в свете свет тоже исчезает, и свет (то есть тьма) не возникает. И наоборот, когда пики одного луча полностью соответствуют пикам другого, возникает полная конструктивная интерференция. Опять же, что касается воды, в волнах на воде высота результирующей волны равна высоте двух волн, сложенных вместе; в луче света, результат - более яркий свет. Как и в случае с водой, в зависимости от того, как волны выравниваются во времени, может возникать полный спектр помех (который в свете означает полный диапазон яркости) от частичного до полного конструктивного и разрушительного.

В интерферометрах LIGO то, насколько хорошо выровнены лучи при их слиянии, - это расстояние, которое они проходят перед слиянием. Если лучи проходят точно такое же расстояние, их световые волны будут идеально выровнены, так что они приведут к полному разрушительному вмешательству (LIGO специально разработан для того, чтобы это произошло, если гравитационные волны не проходят). Но если по какой-то причине лазеры не проходят одинаковые расстояния, их световые волны больше не выравниваются при слиянии. В зависимости от того, как волны от двух лучей встречаются, когда они возвращаются к светоделителю, свет, слабый свет или свет, столь же яркий, как исходный лазерный луч, не могут достичь фотоприемника.

Итак, что заставило бы лазеры путешествовать на разные расстояния?

Одна из причин - гравитационные волны!

Гравитационные волны заставляют само пространство растягиваться в одном направлении и одновременно сжиматься в перпендикулярном направлении. Влияние на LIGO заключается в том, что одна рука интерферометра становится длиннее, а другая - короче, а затем наоборот, и так далее, колеблюсь взад и вперед в течение всего времени, пока движется волна (как буй, качающийся в воде после прохождения лодки) ). Технический термин для этого движения - движение «Дифференциальный рычаг», или дифференциальное перемещение, так как плечи меняют длину по-разному (т. Е. В противоположных направлениях).

Ваш браузер не поддерживает этот тег видео.

По мере изменения длины плеч (длиннее / короче, короче / длиннее и т. Д.) Также меняются расстояния, пройденные каждым лазерным лучом. Луч, движущийся по более короткому плечу, вернется к светоделителю до того, как луч в более длинном плече (тогда ситуация меняется, когда руки колеблются между более длинным и коротким плечом.) При прибытии в разное время волны света в лазерных лучах дольше встречаться приятно, когда они снова смешиваются вместе на светоделителя. Вместо этого они сдвигаются и выровняются или выровняются по фазе, поскольку они сливаются во время прохождения волны. Проще говоря, это приводит к вспышке света, достигающего фотоприемника. Этот процесс хорошо иллюстрируется в клипе справа от Посланники Эйнштейна

(Фото: Национальный научный фонд США) .

Хотя в принципе идея кажется довольно простой, на практике обнаружение этого мерцания не является. Изменение длины плеча, вызванное гравитационной волной, может составлять 1/10 000 ширины протона (это 10-19 м)! Кроме того, обнаружение мерцания гравитационной волны среди всех других мерцаний, которые испытывает LIGO (вызванных чем-либо, что может поколебать зеркала, например, землетрясениями или движением на близлежащих дорогах), является другой историей. LIGO Technology подробно описывает, как LIGO отфильтровывает большую часть этого «шума» для обнаружения контрольного «мерцания» света, вызванного гравитационной волной.

Похожие

Что такое полупроводниковый лазерный диод?
1. Световое излучение полупроводникового лазера Полупроводниковый лазер (LD) - это устройство, которое вызывает колебания лазера, пропуская электрический ток в полупроводник. Механизм излучения света такой же, как у светодиода (LED). Свет генерируется путем подачи прямого тока в pn-переход. В режиме прямого смещения слой p-типа соединен с положительным полюсом, а слой n-типа соединен с отрицательным полюсом, электроны поступают из слоя n-типа, а отверстия - из слоя p-типа.
БЫСТРЫЕ ФАКТЫ: Что такое Альса Маса?
... что программа «Маса Масид» («Народный дозор») позволит гражданам более активно участвовать в ликвидации наркотиков и преступности на уровне барангайцев, помогая полиции собирать разведданные и информацию. Филиппинская звезда сообщили . Эта программа заимствована из концепции группы дружинников под названием Alsa Masa, которая началась в 1980-х годах в городе
Земля под застройку на продажу в Голуэе
... что говорит этот сайт. Расположенный на окраине живописной деревни Уильямстаун, где ... Цена по заявке Земля под застройку на продажу | 3,21 соток (1,30 га). Продаётся этот первоклассный участок под застройку на окраине города, содержащий около 3,21 акра. Эти земли будут иметь потенциал развития, подлежащий утверждению в планировании .... € 150 000 Земля под застройку на продажу | 0,50
Что такое креативная визуализация? Как это использовать?
... что в вашем случае визуализация не работает. 3. Вообразите каждую возможную деталь - создайте образные сцены, изображающие вашу измененную жизнь. Представьте, что у вас есть перед глазами, звуки, цвета, ощущения прикосновения и запахи. Пусть картинка в ваших мыслях будет максимально яркой и реальной. Богатство деталей призвано пробудить ваше воображение, готовность действовать и инициировать удивительные перемены, которые скоро придут ... 4.
Что такое органические молекулы? | Органические молекулы | Siyavula
В этом разделе рассматриваются простые органические молекулы, функциональные группы и физические свойства, связанные с этими функциональными группами. Следует изучать только молекулы с одним типом функциональной группы и не более трех из одной и той же функциональной группы. Этот раздел является основой для любой органической химии, которую они могут изучать вне школы, поэтому важно, чтобы учащиеся имели полное понимание этой главы. В этой главе также рассматриваются некоторые распространенные
Момо - что такое новая суицидальная игра Момо
Номер "Момо" был зарегистрирован в Японии, но разговор велся на русском языке. Момо - женщина с выпученными глазами, без тела, на курьих ножках / Скриншот Новая суицидальная игра "Момо", пришедшая на смену "Синем кита" и "Красной сове", использует ту же тактику, что и ее предшественники: шантаж подростков,
Что такое Google Wave?
... что, хотя речь идет о совместной работе и общении в реальном времени, она не имеет прямой параллели с существующими продуктами. Таким образом, трудно объяснить волну любому, кто ее не использовал. Но позвольте мне попробовать. Что такое волна Wave, созданная теми же инженерами, которые создавали Google Карты, позволяет вам и вашим сотрудникам создавать документы - которые Google называет «волнами» - из разговоров. Несколько человек могут одновременно редактировать и общаться
Что такое светодиод и почему это важно?
... что это небольшой электронный полупроводник, который фактически преобразует энергию электричества в свет видимого спектра. Цвета, а также энергоэффективность и яркость в СВЕТОДИОД определяются фактическим химическим составом, используемым внутри СВЕТОДИОД , Если вы посмотрите на стандартную лампочку, вы увидите небольшую нить накала внутри. Эта нить является
В облаке - что такое облачные вычисления?
... что такое облачные вычисления? Давайте попробуем взглянуть на это, чтобы увидеть, как мы можем извлечь выгоду из облачных вычислений, не подвергая себя утечке или потере данных. Что такое облачные вычисления? Облачные вычисления - это все данные, хранящиеся на виртуальных дисках, приложениях, работающих в Интернете, и сервисах, состоящих в обработке информации на внешних серверах. Эти данные находятся за пределами нашего компьютера или
Что такое флора и фауна - определение, значение, примеры - Новости AEN
... такое Флора? Флора относится к коллекции деревьев, растений и других форм жизни, таких как грибы и водоросли, которые распространены в географической области планеты или выросли в этой области в течение определенного периода времени. Флора происходит от латинского названия «Флора», которое представляет римскую богиню растений, цветов и плодородия. В связи с тем, что флора относится ко всей коллекции деревьев, растений и других форм жизни (грибов, водорослей и т. Д.),
Покупка машины - что нужно помнить?
Покупка машины - что дальше? После покупки автомобиля новый владелец принимает на себя все права и обязанности, связанные с ним с транспортным средством. Поэтому он должен убедиться, что у него есть действующее страхование гражданской ответственности, технический осмотр и его перерегистрация в установленный срок. У него много времени для этого, но не стоит откладывать это в последнюю минуту. Лучше справляться с формальностями как можно скорее, чтобы вам не пришлось беспокоиться

Комментарии

Что такое истина и что такое выдумка?
Что такое истина и что такое выдумка? Вы всегда можете поверить своим глазам? Кто в опасности и кто контролирует ситуацию? Оказывается, ничего не то, что кажется. «Женщина в окне» - интеллектуальный, сложный психологический роман, напоминающий лучшие работы Хичкока. Дата: 02/02/2018 Перейти в магазин: https://www.ravelo.pl/kobieta-w-oknie-finn-aj-,p100636021.html Агнешка Лингас-Жоневска,
Так что же такое лазеры?
Так что же такое лазеры? Как они работают? Давайте посмотрим, как лазеры могут помочь нам исправить наше зрение и почему я предпочел бы бороться с кем-то с помощью легкой сабли, а не фонарика. Структура атома Чтобы понять, как работают лазеры, мы должны сначала взглянуть на атоме , Все, с чем мы ежедневно общаемся - стул, на котором вы сидите, воздух, которым вы дышите, даже наши тела
Хромированная жидкость - что это такое и как ее использовать?
Хромированная жидкость - что это такое и как ее использовать? На рынке имеются дешевые тестовые жидкости для проверки драгоценных металлов. Они идеально подходят для проверки серебра, золота и даже платины. Давайте сосредоточимся на серебре. Мы будем использовать хромовую жидкость, чтобы проверить это. Это кислота, которая не опасна для жизни и здоровья. Он имеет оранжевый цвет и может слегка окрашивать кожу при контакте с ним. Однако это может необратимо разрушить вашу
Что такое BER?
Что такое BER? Рейтинг энергоэффективности здания (BER) указывает энергетическую эффективность объекта. Используя шкалу от A до G, дома с более высоким рейтингом будут иметь более низкие счета за электроэнергию. Учить больше € 80 000 Земля под застройку на продажу | 0,24 акра (0,10 га).
Что такое туристический автобус Валенсии?
Что такое туристический автобус Валенсии? Туристический автобус Валенсии - это автобус с открытым верхом, который проезжает мимо основных достопримечательностей Валенсии. Вы можете использовать автобусные туры двумя разными способами. Вы можете использовать туристический автобус Валенсии как новое средство передвижения по городу. Вы можете прыгать и выключаться в любом месте, которое вы выберете, и можете быть уверены, что автобус доставит вас в обязательные для посещения
Что такое фауна?
Что такое фауна? Фауна относится к коллекции животных, которые расположены в географической области планеты или могут быть найдены в течение определенного периода года или жили в определенной области планеты в какой-то момент в прошлом. Фауна происходит от греческого имени «Фауна», которое представляет собой одну из римских богинь земли и плодородия. Фауна считается женой, сестрой или дочерью Фаунуса, который является рогатым богом леса, равнин и полей, и они (Фауна и
Как изменение физической основы его функционирования влияет на понимание того, что такое человек?
Как изменение физической основы его функционирования влияет на понимание того, что такое человек? Робот с человеческим сознанием все еще человек? И если так, то что такое человек? В «Старости ...» эта проблема оказывается критической, потому что цивилизация трансформеров стремится создать человека заново. И дело не только в воссоздании биологической основы органической жизни и генетических манипуляций. Поскольку роботы создают человека по своему образу, в первую очередь они должны сами
Резюме: что такое римские цифры?
Резюме: что такое римские цифры? Прежде чем мы начнем выяснять, как сложить и вычесть римский стиль, давайте вспомним, как Римская система счисления что мы узнали о последний раз работает. В этой системе буква «I» обозначает 1, «V» обозначает 5, «X» обозначает 10, «L» обозначает 50, «C» обозначает 100, «D»
Что такое GED Math Test Cover?
Что такое GED Math Test Cover? GED® Math test охватывает следующие темы: Числовые операции и числовой смысл = 20-30% Измерение и геометрия = 20-30% Анализ данных, статистика и вероятность = 20-30% Алгебра, функции и шаблоны = 20-30% Тест GED Math состоит из 46 вопросов. Вам нужно закончить тест за 115 минут или меньше. Вам необходимо набрать 145 баллов, чтобы пройти этот раздел. Калькулятор и формула
Что такое скандинавский образ?
Что такое скандинавский образ? Ну, (как вы, наверное, уже знаете, потому что я всегда так говорю;)) скандинавы любят простоту, функциональность и хороший дизайн. Ситуация с картинками не выглядит иначе. Здесь также хороший дизайн и простота имеют значение. В скандинавских интерьерах доминируют простые графические изображения животных и людей. Плакаты с предложениями, цитатами
Что это такое и как использовать это в обучении чтению?
Что это такое и как использовать это в обучении чтению? Одновременно-последовательный метод (слоговый метод, краковский метод) - эффективный метод обучения чтению, разработанный опытным логопедом проф. Цешинская ягода. Этот метод используется терапевтами, работающими с детьми, которые еще не умеют читать, или с детьми, у которых есть проблемы с чтением (риск дислексии). Они учатся читать детей без проблем с образованием с большим успехом

Как это работает?
Что такое интерференционная картина?
Итак, что заставило бы лазеры путешествовать на разные расстояния?
БЫСТРЫЕ ФАКТЫ: Что такое Альса Маса?
Как это использовать?
О такое облачные вычисления?
Акое Флора?
Покупка машины - что дальше?
Что такое истина и что такое выдумка?
Вы всегда можете поверить своим глазам?
Где купить автомобильный держатель iphone 4

К сожалению, в свое время я не получил никакого образования - закончил 9 классов и все. Поэтому мне не оставалось ничего, как найти работу без образования, и устроился таксистом. Сразу же мне понадобился

Тур по Украине

В последнее время, люди выезжая отдыхать в отпусках, стараются не просто полежать в комфортной гостинице, или на теплом песке, а как можно сильнее слиться с природой, ощутить ее дух и набраться ее

Где купить бленду для фотоаппарата

Я себе заказывал здесь бленду вот для фотоаппарата, заказывал бленду EW-60C для Canon EF-S 18-55mm f/3. 5-5. 6, материал у нее пластик,

Линолеум
Роль напольных покрытий в вопросах оформления и обустройства помещений с любым функциональным назначением просто огромна. Но тут следует понимать, что при выборе подходящего материалы следует учитывать

Надежное агентство недвижимости
Продавая или покупая недвижимое имущество, не всегда удается избежать трудностей собственникам, которые делают это самостоятельно. Препятствием для купли-продажи могут служить: зарегистрированные на

Английский для начинающих детей
В наше время ни у кого не возникает сомнений в необходимости изучения английского языка. Конечно, порою бывает достаточно сложно заставить ребенка часами сидеть за учебниками и словарями, а особенно непросто

Как учить английский язык
Некоторые из моих студентов просто обожают учить английский язык самостоятельно. Каждый день они часами делают упражнения из учебников, читают книги на английском или смотрят телевизионные сериалы. Это

Свадебный торт
У вас намечается свадьба? Вы хотите соблюсти все приличия и приобрести все атрибуты? Нет ничего проще! В нашей компании вы можете заказать свадебный торт Киев. Торт не только испекут вовремя и без мастики,

Диплом
Благодаря открывшимся сегодня возможностям, каждый житель Махачкалы может, вместо того чтобы протирать штаны в скучных студенческих аудиториях, взять и просто купить диплом в Махачкале в готовом виде.

    © Беляев М.И., "МИЛОГИЯ"
           Сайт ЯВЛЯЕТСЯ ТВОРЧЕСКОЙ МАСТЕРСКОЙ АВТОРА, открытой для всех посетителей. Убедительная просьба сообщать  о всех замеченных ошибках, некорректных формулировках.
          Книги " Основы милогии ", " Милогия " могут  быть высланы в Ваш адрес наложенным платежом,
e-mail: [email protected]