Лабораторная работа интерферометр Релея. Интерферометр Релея. Интерферометр Релея Цель работы
 Скачать 78.92 Kb.
|
|
Интерферометр Релея Цель работы: ознакомление с устройством и принципом действия интерферометра Релея и с его применением для измерения показателей преломления газов.  В работе используются: технический интерферометр ИТР-1, светофильтр, баллон с углекислым газом, сильфон, манометр, краны. В эксперименте, однако, мы будем смотреть белый свет – такое наблюдение приведет к новым явлениям. При наблюдении монохроматического света измеренная разность хода определена с точностью до периода, а в случае белого света полосы будут окрашены, что позволит однозначно определить эту величину. Ключевое соображение, почему так будет, основано на том, что разность хода не будет зависеть от длины волны (а следовательно, на экране будет наблюдаться белая полоса, по смещению которой мы и будем судить о разности хода). Еще один эффект связан с пространственной когерентностью.Эксперимент, данные, установка  Длина кюветы 10см. Ясно, что разность хода  , поэтому, измерив разность хода, мы измерим разность показателей преломления в камерах. Для измерения разности хода используется компенсатор Жамена – это устройство позволяет с помощью микрометрического винта смещать верхнюю картину относительно нижней.Газовая система. В установке применяется газовая система для заполнения камер и для того, чтобы исследовать, как меняется показатель преломления от давления. Из молекулярной оптики известно, что  , где α – поляризуемость молекулы, N – концентрация. Из этих соотношений легко получаем, что  ,  .Калибровка
 Длина волны красного фильтра – 356,3нм. При смещении на одну полосу разность хода меняется на длину волны. 2. Измерение  от P.Полученные данные (давление мерялось в мм. рт. столба):
 В комнате было 19  при давлении 102200Па, поэтому получаем, что показатель преломления воздуха при этом давлении равен 1,0030. При пересчете к нормальным условиям получаем значение: 1,0031 ± 0,0001, когда по табличным данным это число равно 1,0030; так что мы близки к табличным данным. Средняя поляризуемость молекул воздуха получилась  , когда по табличным данным –  .3. Показатель преломления углекислого газа Из полученных данных, показатель преломления углекислого газа при лабораторных условиях равен 1,0037. Соответственно, при нормальных условиях 1,0039, а по табличным данным – 1,0045. Минимальную разность показателей преломления оценим, исходя из оценки точности компенсатора – 0,00001, а максимальную – 0,004. Выводы Исследовали зависимость показателя преломления воздуха от температуры; измерялся показатель преломления углекислого газа при давлении 1 атм. Зависимость коэффициента преломления от давления получилась линейной, что подтверждает предпосылки теории. Погрешность измерения показателя преломления CO2 больше из-за изменения концентрации в кювете со временем. |
