к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Нейтронная интерферометрия

Нейтронная интерферометрия - раздел нейтронной оптики, методич. основой к-рого является измерение разности фаз интерферирующих нейтронных волн. Нейтронные интерферометры (НИ) - прецизионные приборы, в к-рых осуществляется пространств. разделение исходного пучка нейтронов, как правило, на два когерентных пучка I и II и их последующее совмещение. При этом интенсивность I результирующего пучка связана с разностью фаз Df волновых функций yI и yII пучков I и II соотношением:

3055-31.jpg

Из (1) видно, что любое воздействие на нейтрон, приводящее к изменению фазы волновой функции в одном из пучков, может быть зарегистрировано по изменению интенсивности I.

Так же как и в обычной оптике, различают НИ с пространственным и амплитудным делениями волнового фронта (см. Интерферометры). В интерферометрах с пространств. делением волнового фронта исходный пучок с волновым фронтом w делится на 2 фрагмента W1 и W2 (рис. 1, а). Интерференц. картину можно регистрировать, измеряя распределение интенсивности в области их суперпозиции. При изменении разности фаз Df между пучками происходит такое перераспределение интенсивности, что интерференц. картина смещается на величину D, пропорциональную Df. Примерами таких НИ являются: бипризменный НИ (аналог интерферометра Френеля) и двухщелевой НИ (аналог интерферометра Юнга). В приборах такого типа необходимо обеспечить высокую степень пространств. ко-герентности освещающего пучка, т. к. интерферируют разл. участки W1 и W2 исходного волнового фронта w. Это приводит к необходимости использовать узкую апер-турную щель S, что предопределяет низкую светосилу прибора.


3055-32.jpg

Рис. 1. Схематическое изображение нейтронных интерферометров с пространственным (a) и амплитудным (б) делением волнового фронта.

В интерферометрах с амплитудным делением волнового фронта (рис. 1,б) из исходной волны W с помощью когерентного делителя BS1 (напр., частично отражающего элемента) получают 2 волны W' и W'' с одинаковыми волновыми фронтами. Эти волны совмещают в устройстве BS2, обычно подобном BS1. В результате суперпозиции двух фронтов возникает интерференц. полоса бесконечной ширины. При изменении Df возникает модуляция интенсивности I выходящего пучка.

Рис. 2. Нейтронный интерферометр из монокристалла Si, стрелка указывает направление кристаллографической оси [220].

3055-34.jpg

Большинство НИ предназначено для тепловых нейтронов (длина волны ln ~ 2 3055-33.jpg). Малость ln приводит к значит. отличиям НИ от оптических. Наиб. широкое распространение получили НИ на совершенных монокристаллах, использующих механизм брэгговской дифракции для когерентного деления пучков (см. Дифракция нейтронов). Примером может служить интерферометр Ш-образной формы (рис. 2), к-рый вырезается из монокристалла (как правило, из Si). Величина пространств. разделения интерферирующих пучков в этих приборах достигает 2 см. Особенностью таких НИ является принципиальное ограничение на ln - ln >= dc, где dc - постоянная кристаллич. решётки, а их размеры ограничиваются технологией выращивания совершенных монокристаллов.

Переход к НИ больших размеров, способных работать с нейтронами сколь угодно больших ln, возможен, если использовать в качестве делителя и совместителя дифракц. решётки. Они осуществляют пространств. модуляцию амплитуды или фазы волновой функции нейтрона, что приводит к образованию распространяющихся под разными углами когерентных нейтронных волн (рис. 3). Из-за действия силы тяжести нейтроны двигаются по параболам, а дифракц. решётки должны быть расположены горизонтально.

Рис. 3. Схема нейтронного интерферометра для очень медленных нейтронов; Д1, Д2, Д3, Д4 - дифракционные решётки.

3055-35.jpg


НИ позволяют чрезвычайно точно измерять нейтронный показатель преломления n образца, помещённого в одно из плеч прибора. Возникающая при этом разность фаз определяется выражением:

3055-36.jpg

где k - волновое число, d - толщина образца. Величина n связана с длиной когерентного рассеяния нейтронов на атомных ядрах (см. Нейтронная оптика, Нейтронография структурная). Измерение длины когерентного рассеяния важно для изучения природы взаимодействия нейтронов с ядрами.

С помощью НИ выполнен ряд опытов, позволивших продемонстрировать справедливость нек-рых выводов квантовой механики: спинорный характер волновой функции фермиона (нейтрона), влияние на интерференцию нейтронных волн неинерциальности системы координат. Проверено на опыте равенство инертной и гравитационной массы нейтрона (эквивалентности принцип)и др.

Литература по нейтронной интерферометрии

  1. Neutron interferometry, ed. by U. Bonse, H. Rauch, Oxf., 1979;
  2. Iоffe I. А., Diffraction-grating neutron, interferometers, "Physica, B + C", 1988, v. 151, . 50.

А. И. Иоффе, А. И. Франк

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, что релятивизм (СТО и ОТО) не является истинной наукой? - Истинная наука обязательно опирается на причинность и законы природы, данные нам в физических явлениях (фактах). В отличие от этого СТО и ОТО построены на аксиоматических постулатах, то есть принципиально недоказуемых догматах, в которые обязаны верить последователи этих учений. То есть релятивизм есть форма религии, культа, раздуваемого политической машиной мифического авторитета Эйнштейна и верных его последователей, возводимых в ранг святых от релятивистской физики. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 10.11.2021 - 12:37: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от д.м.н. Александра Алексеевича Редько - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:35: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вадима Глогера, США - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> Волновая генетика Петра Гаряева, 5G-контроль и управление - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:16: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:15: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Екатерины Коваленко - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:13: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вильгельма Варкентина - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution