Отчёт по лабораторной работе № 3
По дисциплине: Физика _
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: «Определение показателя преломления воздуха интерферометром Жамена».
Выполнил: студент гр. ЭП-03 ____________ / Пигарев С.П. /
(подпись) (Ф.И.О.)
Дата: __________________
ПРОВЕРИЛ: ____доцент__ ____________ /Пщелко Н.С./
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
Цель работы: изучить интерферометр Жамена, определить показатель преломления воздуха интерферометром Жамена.
Краткое теоретическое обоснование:
Интерферометры – очень тонкие измерительные приборы, в основе работы которых лежит явление интерференции.
Интерферометр Жамена 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 оснащенным.
|
|
Интерференцией света называется сложение световых пучков, ведущее к образованию светлых и темных полос. Свет представляет собой электромагнитные волны. Как и всякие волны, световые волны могут интерферировать
Источники света и испускаемые ими лучи, удовлетворяющие указанным требованиям, называются когерентными.
Результат интерференции зависит от разности фаз интерферирующих волн. Чтобы картина интерференции в каждой точке пространства не менялась со временем, необходимо, чтобы разность фаз была постоянной. В противном случае в каждой точке пространства волны будут то усиливать, то ослаблять друг друга и глаз, воспринимая усредненную картину, не обнаружит интерференционных полос. Следовательно, наблюдать интерференционную картину можно лишь в том случае, если интерферирующие волны имеют строго одинаковую частоту и постоянную разность фаз.
Закон преломления: луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости, отношение синуса угла преломления есть величина постоянная.
Схема установки:
|
|
Интерферометр Жамена включает источник света 1 (используется 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.
Расчетные формулы: