Читать «Превращения гиперболоида инженера Гарина» онлайн - страница 161

ОКГ и здесь не остаются в стороне. Правда, не обычные, а так называемые кольцевые. Впрочем, слово «кольцевые» здесь тоже от лабораторного жаргона. Может ли ревнитель языка согласиться с тем, чтобы кольцом называли треугольник или квадрат? А кольцевой ОКГ Прохорова имеет форму правильного треугольника. Другие ученые предпочитают делать «кольцо» квадратным. Впрочем, большинство инженеров теперь поддерживают прохоровский вариант.

Итак, кольцевой генератор образован тремя зеркалами, укрепленными на жесткой раме так, что каждое из них образует угол 120 градусов с другими. Если поместить между этими зеркалами трубку со смесью гелия и неона и пропустить через нее сильный электрический разряд, то под его воздействием молекулы начнут излучать свет. Только в отличие от обычного, ставшего классическим лазера на рубине, в котором световые волны бегают взад и вперед между параллельными зеркалами, здесь они будут бежать по замкнутому треугольнику, последовательно отражаясь от трех зеркал и вновь и вновь проходя свой путь. Так тоже осуществляется обратная связь, необходимая для поддержания генерации. Ведь волна многократно пробегает один и тот же путь, связывая при этом между собой все молекулы газа, лежащие на ее дороге.

В обычном ОКГ две волны: та, которая первоначально побежала налево, и та, которая в это время побежала направо, объединяются в стоячую волну. В кольцевом ОКГ также объединяется волна, бегущая по часовой стрелке, с волной, движущейся в противоположном направлении. Частоты колебаний в волнах, бегущих в противоположных направлениях, строго одинаковы.

Положим теперь кольцевой ОКГ на вращающуюся платформу так, чтобы ее ось проходила через середину треугольника. При этом обнаружится, что частоты колебаний в обеих бегущих волнах перестанут быть равными. Причем разность частот окажется пропорциональной скорости вращения всей системы.

Именно это и имели в виду ученые. По измерению разности частот они могут очень точно измерять медленные вращения. Если кольцевой ОКГ поместить на корабль, то всякий поворот корабля приведет к появлению разности частот двух световых волн, бегущих внутри ОКГ. Так ОКГ позволяет измерять скорость поворота корабля. Объединив такой оптический измеритель с точными часами, отмечающими время поворота, можно автоматически определить угол, на который повернулся корабль, а именно это и делает компас.

Я предвижу два вопроса. Первый — как оптический гироскоп определяет направление поворота? Ведь он не может отличить поворот направо от поворота налево. Совершенно верно, простой кольцевой ОКГ не может этого сделать. Но если добиться того, чтобы частоты левой и правой волн с самого начала немного различались, то при повороте в одну сторону эта разность возрастет, а при обратном повороте она уменьшится. Добиться необходимого первоначального различия можно многими путями. Пожалуй, проще всего этого можно достичь, поместив на пути лучей кольцевого ОКГ кусок вещества, в котором при прохождении слева направо и справа налево укладывается различное число длин волн.