Пристрій для визначення стану руху в замкнутій інерціальній системі відліку

Пристрій відноситься до метрології вимірів абсолютної швидкості руху тіл в просторі, якого в практиці ще не існує. Пропонований пристрій матиме застосування в астрономічних дослідах, в космонавтиці, а також в фізичних релятивістських дослідах. Задача створення такого пристрою продиктована відсутністю даного класу вимірних пристроїв для визначення абсолютної швидкості руху тіл в середині замкнутої інерціальної системи відліку (Энштейновский сборник. 1977. - М.: Мир, 1980. - Франкфурт У.И. Оптика движущихся сред и специальная теория относительности. - С.265 268, 300 - 321). Розв'язати поставлену задачу стало можливим тому, що пристрій створено на основі ще невідомого до цього часу явищі аберації світлового променя в середині замкнутої рухомої інерціальної системи відліку (Годованець Л.Ю. Явище аберації світлового променя в середині замкнутої інерціальної системи відліку. - Деп. УкрІНТЕІ №410 УІ-97). Прототипом пристрою можно вважати інтерферометр Майкельсона (Эйнштейновский сборник. 1977. - М.: Мир, 1980. - Франкфурт У.И. Оптика движущихся сред и специальная теория относительности. - С.275 - 282). Умовно прототипом можно вважати тільки з огляду одинакової поставленої задачі - визначити абсолютну швидкість руху тіл у просторі, хоча на поставлену задачу давали негативну відповідь. Інтерферометр Майкельсона включає джерело монохроматичного світла, яке утворює промінь. Світловий промінь падає під кутом 45° на напівпрозоре дзеркало і роздвоюється на ортогональний відбитий промінь і пронизуючий промінь. Оба промені проходять рівні оптичні віддалі, відбиваються в протилежних напрямах непрозорими дзеркалами. Повернувши до напівпрозорого дзеркала, ортогональний промінь проходить його, пронизуючий відбивається під прямим кутом. Після чого оба когерентні промені накладаються, поширюючись в одному напрямові, інтерферують і інтерференційну картину спостерігають в окулярі. Схема будови пропонованого пристрою зображена на кресленні (фіг.). Джерело світла 1 утворює промінь 2, напрям поширення якого співпадає з оптичною віссю джерела світла 1. Під кутом 45° до оптичної вісі джерела світла установлено дзеркало з зовнішньою відбиваючою поверхнею 3. В ортогональному напрямові до оптичної вісі джерела світла, відраховуючи від точки перетину оптичної вісі джерела світла з поверхнею відбивання дзеркала 3, на відстані і установлено відбиваюче дзеркало під прямим кутом 4, а в протилежному напрямові установлений окуляр 5 з вмонтованим у нього мікрометром 6. Усі елементи пристрою змонтовані на металічній переносній основі 7. Металева основа виконана із трубчатих конструкцій, що практично виключає вплив деформацій під дією власної ваги на похибки вимірів. До конструктивних відмінностей пропонованого пристрою є визаміна напівпрозорого дзеркала непрозорим, з зовнішньою поверхнею відбивання. Ця конструктивна зміна приводить до виключення пронизуючого напівпрозоре дзеркало променя, що виключає пропонований пристрій з класу інтерферометрів. Одночасно змінюється принцип роботи пропонованого пристрою. В інтерферометрі Майкельсона принцип вимірів був оснований на зміщенні інтерференційної картини в окулярі як наслідок зміни різниці оптичних ходів двох променів при поворотах інтерферометра. В пропонованому пристрої за основу його роботи прийнято зміщення, ортогонального до напряму переміщення, променя в окулярі, як наслідок явища аберації світлового променя в рухомих системах. На цьому явищі аберації світлового променя в замкнутій інерціальній системі відліку і основана будова і принцип дії пропонованого пристрою. Пропонований пристрій було виготовлено і перевірено практично серією дослідів. Оптична довжина ходу променя в виготовленому пристрої становила 2,1 метра, а ціна поділки мікрометра була 4 - 10-6 метра. Усереднений результат вимірів абсолютної швидкості руху Землі в просторі становив 150км/с при відносній похибці 20 відсотків. Одержані результати є беззаперечним підтвердженням розрахунку і дії пропонованого пристрою.