Столетие эффекта Саньяка и его применений: от электромагнитных волн до волн материи
Аннотация
В 1913 г. Ж. Саньяк опубликовал результаты первого экспериментального наблюдения влияния вращения на фазовый сдвиг интерференционной картины в оптическом интерферометре. В течение последующих ста лет велись споры о значении и интерпретации этого открытия, и сейчас, век спустя, выясняется, что данные наблюдения универсальны и справедливы для любого типа волн, от оптических (или электромагнитных) до используемых с недавнего времени волн материи. После прорыва, вызванного открытием лазеров, и недавнего открытия ультрахолодных атомов датчики вращения с использованием эффекта Саньяка стали обеспечивать высочайшую точность инерциальных измерений и являются основой навигационных систем, а в будущем, возможно, будут использоваться для точного изучения вращения Земли или задания границ общей теории относительности.
Статья по докладу на ХХ Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам.
Об авторе
Ф. Буйе
Университет Бордо, лаборатория фотоники и нанотехнологий Франция
Россия
Россия
Буйе Филипп, доктор наук, инженер.
Список литературы
1. R. Anderson, H.R. Bilger and G.E. Stedman, Sagnac effect: a century of Earth-rotated interferometers, in Am. J. Phys. 62, 11, 975-985, 5 (1994).
2. G. Sagnac, L’éther lumineux démontré par l’effet du vent relatif d’éther dans un interféromètre en rotation uniforme, in C.R. Acad. Sci. (Paris) 157, 708-710 (1913) (содержит полный список предыдущих предложений).
3. G. Sagnac, Effect tourbillonaire optique. La circulation de l’éther lumineux dans un interférographe tournant, in J. Phys. Radium Ser. 5, 4, 177-195 (1914).
4. A.A. Michelson, Relative motion of earth and aether, in Philos. Mag. 8,716-719 (1904).
5. F. Harress, thesis, Jena (unpublished), accounted in 0. Knopf, 1. Die versuche von F. Haress über die geschwindigheit des lichtes in bewegten körpen, in Ann. Phys. Vierte Folge 62, 389-447 (1920).
6. H. Fizeau, Sur les hypothèses relatives à l’éther lumineux, in Comptes Rendus 33: 349–355 (1851).
7. A.A. Michelson, H.G. Gale and F. Person, The effect of the Earth’s rotation on the velocity of light, in Astrophys. J. 61, 137-145 (1925).
8. W. Macek and D. Davis, Rotation rate sensing with traveling-wave ring lasers, in Applied Phys-ics Letters, 2 (3), p. 67 (1963).
9. V. Vali and R. Shorthill, Passive Ring Interferometer, in Applied Optics, 15, p. 1099 (1976).
10. G. E. Stedman, Ring-laser tests of fundamental physics and geophysics, in Rep. Prog. Phys. 60, 615 (1997)
11. E. J. Post, in Rev. Mod. Phys. 39, 475 (1967).
12. W. W. Chow et al., in Rev. Mod. Phys. 57, 61 (1985)
13. F. Riehle, T. Kisters, A. Witte, and J. Helmcke, Phys. Rev. Lett. 67, 177(1991).
14. T. L. Gustavson, P. Bouyer, and M. A. Kasevich, Phys. Rev. Lett. 78,2046 (1997).
15. G. A. Pavlath, Northrop Grumman, Fiber-optic gyros: The vision realized, Report No. 24235, in http://www.es.northropgrumman.com/by_division/navigationsystems/whitepapers/assets/Fiber-Optic_Gyros.pdf .
16. Northrop Grumman, LN-251 Embedded INS/GPS System, Report No. 22940/02-06/2000/Crawford in http://www.es.northropgrumman.com/solutions/ln251/assets/LN-251_Embedded_INS-GPS_System.pdf.
17. C. Cohen-Tannoudji, W.B. Phillips et S. Chu, Nobel 1998; H.J. Metcalf and P. Van Der Stra-ten. Laser Cooling and Trapping (Springer Verlag, Berlin 1999).
18. C. Weiman, E. Cornell and W. Ketterle, Nobel 2001; When atoms behave as waves: Bose-Einstein condensation and the atom laser. in: Les Prix Nobel 2001 (The Nobel Foundation, Stock-holm, 2002), pp. 118-154. reprinted in: ChemPhysChem 3, 736-753 (2002). Rev. Mod. Phys., 74,1131-1151 (2002).
19. See for example the special issue of Appl. Phys., B 54 (1992) or P.R. Berman (ed.). Atom Inter-ferometry (Academic Press, 1997).
20. https://sites.google.com/site/migaproject/project-definition
21. O. Graydon, Sensing: Giant laser gyroscope detects Earth's wobble in Nature Photonics 6, 12 (2012).
22. R. Geiger, V. Ménoret, G. Stern, N. Zahzam, P. Cheinet, B. Battelier, A. Villing, F. Moron, M. Lours, Y. Bidel, A. Bresson, A. Landragin & P. Bouyer, Detecting inertial effects with air-borne matter-wave interferometry, in Nature Communications 2, Article number: 474 doi:10.1038/ncomms1479.
23. www.muquans.com
24. http://esamultimedia.esa.int/docs/HYPER_Report.pdf
25. F. Bosi et al., Measuring Gravito-magnetic Effects by Multi Ring-Laser Gyroscope, in Phys. Rev. D 84, 122002 (2011).
Рецензия
Для цитирования:
Буйе Ф. Столетие эффекта Саньяка и его применений: от электромагнитных волн до волн материи. Гироскопия и навигация. 2013;21(4):3-13.
Просмотров:
23
JATS XML
Послать статью по эл. почте 