Определение показателя преломления воздуха интерферометром Жамена
 Скачать 152.06 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации  Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Санкт-Петербургский горный университет Кафедра общей и технической физики Лабораторная работа № 3 По дисциплине: Физика(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Тема: Определение показателя преломления воздуха интерферометром ЖаменаВыполнил: студент гр. ГНГ-20 ______________ /Забелин Д.Е./ (подпись) (Ф.И.О.) Проверил: ______________ (должность) (подпись) (Ф.И.О.) Санкт-Петербург 2021 Цель работы: определение абсолютного показателя преломления воздуха при разных давлениях интерферометром Жамена Схема установки  Интерферометр Жамена (рис.1) состоит из двух плоских одинаковых стеклянных пластин 1 и 2, посеребренных с одной стороны. Параллельный пучок света от источника 3 падает на пластину1. Часть света отражается от ее передней грани, а другая часть, преломившись, отражается от задней посеребренной грани. Таким образом, из пластины 1 выходят два пучка света А и В, взаимно когерентные, поскольку выходят из одного и того же источника света. Каждый из этих пучков, попав на пластинку 2, еще раз раздваивается, и из нее выходят уже четыре пучка а, б, в, г, причем пучки б и в накладываются друг на друга. Если пластины 1 и 2 параллельны, то разность хода в пучках б и в будет по всему сечению равна нулю. В результате интерференции пучки усиливают друг друга и в зрительную трубу 4 мы увидим интерференционное поле равномерно освещенным.   Интерферометр Жамена (рис.2) включает источник света 1 (используется газовый лазер), двойную газовую кювету 2, толстые плоскопараллельные пластины 3 и зрительную трубу 4 для наблюдения интерференционных полос. Одна из кювет соединена с атмосферой, другая – с системой наполнения и измерения давления (рис.3), состоящей из насоса 1, манометра 2 и клапана 3 для медленного выпуска воздуха из кюветы. Краткое теоретическое содержание Явление, изучаемое в работе, накопление оптической разности хода интерферирующих лучей за счет изменения разности давления. Основной закон: закон преломления света Определения Интерферометр– очень тонкий измерительный прибор, в основе которого лежит явление интерференции Интерференция света – перераспределение энергии, возникающее в результате суперпозиции волн, возбуждаемых конечным числом дискретных когерентных источников Когерентные волны– волны, имеющие одинаковые частоты и постоянную разность фаз во времени Длина волны – расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе Основные расчетные формулы Показатель преломления воздуха 1)   - атмосферное давлениеИзменение давления внутри кюветы 2)   - начальное давление - конечное давлениеУгловой коэффициент 3)  Среднее значение углового коэффициента 4)  Коэффициент пропорциональности 5)   - длина волны - длина кюветы - число интерферирующих полосИсходные данные Длина кюветы l=24 см; длина волны λ=633 нм; атмосферное давление Pатм=102,5 кПа. Погрешности прямых измерений Абсолютная погрешность прямых измерений давлений   ; .Таблицы Таблица 1. Результаты измерений и вычислений
Примеры вычислений  1)  2)    4)   Вычисление погрешностей косвенных измерений Вычисление абсолютной погрешности косвенных измерений давления  ;коэффициента пропорциональности  ;показателя преломления воздуха  .Окончательный результат  ВыводПолученный в данной работе показатель преломления соответствует показателю преломления воздуха. Таким образом, мы делаем вывод о том, что работа выполнена верно. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
