Интерференционные и интерференционно-поляризационные фильтры

Широкая полоса пропускания стеклянных светофильтров ограничивает возможности их использования при решении астрофизических задач. Во многих случаях нужны более узкополосные фильтры.

Интерференционные фильтры представляют собой пластинки из специальных прозрачных материалов с многослойными диэлектрическими покрытиями. Интерференция отраженных от лих слоев лучей позволяет получить фильтр, ривая спектрального пропускания которого содержит узкие резкие максимумы, разнесенные на большие расстояния по длине волны. Ширина отдельного максимума в разных фильтрах бывает от 50 до 10 Å. а в отдельных случаях достигает 1 Å. Расстояние между максимумами 200 Å и более.

Поставив соответствующий стеклянный фильтр перед интерференционным, мы можем получить узкую полосу пропускания.

Еще более узкую полосу пропускания можно получить с интерференционно-поляризационным фильтром (ИПФ) от 1 до 0,05 Å. Это уже целый сложный прибор, требующий для своей работы строго определенной ориентации относительно проходящего сквозь него пучка и поддержания рабочей температуры с точностью до 0,1 . Изготовление такого фильтра требует высокого искусства, глубоких знаний оптики, обращения к специальной литературе и наличия таких материалов, как оптический шпат и поляроидные пленки.

Чаще всего интерференционно-поляризационные фильтры делают для наблюдения в красной линии водорода Н,. Для наблюдений хромосферы в этой линии нужна полоса пропускания фильтра, равная или меньше 0,5 Å. Такой фильтр, как правило, пропускает лишь несколько процентов (иногда 2%) падающею на него излучения. Для тех. кому посчастливится иметь интерференционно-поляризационный фильтр, расскажем об установке его на телескопе.

Обычно ИПФ представляет собой цилиндр длиной 20-30 см и диаметром около 10 см. Свет проходит по оси этого цилиндра через окошко размером около 3 см. При таком маленьком окошке и большой длине ясно, что падающий на фильтр пучок света должен очень мало отклоняться от оси пучка, иначе он попадет на боковые стенки фильтра. Да и сам фильтр устроен так, что лучше всего он работает, когда падающий на него пучок света параллельный или расходится под утлом не больше 0.2-0,3 .

Большой вес и требование параллельности пучка усложняют установку ИПФ на телескопе. Возможна такая схема установки ИПФ на рефракторе, как изображенная на рис. 17. Объектив 0₁ строит изображение Солнца или его части АВ в плоскости F₁. Короткофокусный объектив 0₂, находящийся от плоскости F₁, на своем фокусном расстоянии, перехватывает весь пучок и превращает его в параллельный, идущий через ИПФ. Вышедший из ИПФ параллельный пучок падает на объектив O₃, строящий уже монохроматическое изображение Солнца в плоскости F₂.

Рис. 17. Схема установки интерференционно-поляризационного фильтра (ИПФ) на телескопе

Для того, чтобы труба телескопа не стала очень длинной, иногда вводят в эту схему два плоских зеркала перед ИПФ, которые позволяют расположить ИПФ параллельно трубе телескопа.