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Interferometría

-> Objetivos

Aumentar la resolución angular de un colector, limitada por la difracción. Para ello se utilizan los haces de varios colectores.

prérequis Requisitos previos

Difracción e interferencias. La noción de coherencia espacial es necesaria para entender las técnicas de interferencia.
diffracinterf2.png fizeau.png michelson.png

Principio

Los haces de dos colectores apuntando el mismo objeto están combinados con el fin de interferir de manera coherente.

loupe Definición

Método de observación que consiste en observar un objeto con varios colectores de manera simultánea. Si la distancia (línea de base) entre dos colectores es b , la resolución angular de la mancha imagen de los haces interfiriendo al tamaño de onda c vale c/b .

Por ejemplo, en el infrarrojo cercano, con una base de 100m: - 6 -8 c/b=10 /100 = 10 rad = 0.002 " .
Ejemplos de recombinación: interferómetros de tipo Michelson o Fizeau.

Hacia la alta resolución angular

La interferometría se desarrolló primero en el dominio radio. En este dominio, la detección coherente permite la recombinación de la señal de una manera mucho más sencilla que en el dominio óptico. Como en radio se puede grabar la fase de la señal, la recombinación no tiene por qué estar hecha en tiempo real. De cualquier manera, en los rangos de gran longitud de onda, sólo la interferometría puede procurar resolución angular: el tamaño de la mancha de difracción a grandes longitudes de onda induce una resolución espacial mediocre, aún con grandes colectores. Hoy, la interferometría se desarrolla hasta el dominio visible. Como no existen pupilas de gran tamaño, la interferometría nos permite realizar observaciones con alta resolución espacial.

Técnica de observación

Nos interesamos en las interferencias entre pares de colectores. El problema es entonces similar a la experiencia de los agujeros de Young (siendo los agujeros los colectores).
El tamaño de coherencia del haz (que proviene del objeto astronómico) es limitado. Entonces, realizar interferencias no se resume a sumar intensidades luminosas. Para observar franjas de interferencia, se requiere igualar los caminos ópticos de los dos colectores antes de combinarlos (con una precisión de algunas longitudes de onda). Para realizar eso, se utilizan líneas de retraso óptico .
En la observación de las franjas en la experiencia de Young, el parámetro pertinente es la distancia u entre los dos agujeros. Es lo mismo en astronomía, sólo que nos interesamos en más de una dirección espacial. Entonces, es importante saber cómo está orientada la base de observación sobre el plano de onda. Una observación en un momento dado dará la medida de la visibilidad de la franjas de interferencia en un véctor angular dado (u,v) . La curva de visibilidad depende del tamaño angular del objeto observado (desde que éste es lo suficientemente grande para estar resuelto por el interferómetro). Cuanto más extenso es el objeto, más borradas estarán la franjas cuando se mira lejos de la dirección de la óptica geométrica.
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