Интерференция (интерферометр Рэлея)
Описание файла
Файл "Интерференция" внутри архива находится в папке "интерферометр Рэлея". Документ из архива "интерферометр Рэлея", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 4 семестр, которые можно найти в файловом архиве МФТИ (ГУ). Не смотря на прямую связь этого архива с МФТИ (ГУ), его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "Интерференция"
Текст из документа "Интерференция"
Лабораторная работа № 5.8
Интерферометр Релея
Оборудование: технический интерферометр ИТР-1, светофильтр, баллон с углекислым газом сильфон. Выделив узкий интервал длин волн при помощи светофильтра 6200-7200 А, калибруем интерферометр:
| № | мм | № | мм | № | мм | № | мм |
| -10 | 0,07 | -3 | 2,24 | 4 | 4,47 | 11 | 6,79 |
| -9 | 0,34 | -2 | 2,53 | 5 | 4,8 | 12 | 7,14 |
| -8 | 0,735 | -1 | 2,86 | 6 | 5,13 | 13 | 7,41 |
| -7 | 1,01 | 0 | 3,19 | 7 | 5,52 | 14 | 7,79 |
| -6 | 1,27 | 1 | 3,53 | 8 | 5,83 | 15 | 8,15 |
| -5 | 1,62 | 2 | 3,85 | 9 | 6,12 | ||
| -4 | 1,95 | 3 | 4,17 | 10 | 6,44 |
Эксперимент проводился при температуре 297К и давлении 100,2 кПа.
Можно оценить интервал δn возможностей компенсатора. Разброс величин соответствует 5 делениям, когда максимумы совмещены → δnmin=0,000001.
Диапазон работы же равен составляет 31 мм → δnmax≈0,0058.
Строим график показателя преломления δn от разности давлений ∆Р, где величина δn рассчитана по δn = ∆/l = mλ/l, где l – длина кюветы = 100 мм.
|
| мм |
| мм |
| мм |
| мм |
| -1050 | 4,99 | 50 | 3,02 | -500 | 4,06 | 600 | 2,3 |
| -1000 | 4,94 | 100 | 2,95 | -450 | 3,98 | 650 | 2,23 |
| -950 | 4,85 | 150 | 2,91 | -400 | 3,9 | 700 | 2,19 |
| -900 | 4,76 | 200 | 2,83 | -350 | 3,79 | 750 | 2,14 |
| -850 | 4,68 | 250 | 2,75 | -300 | 3,74 | 800 | 2,1 |
| -800 | 4,6 | 300 | 2,69 | -250 | 3,65 | 850 | 2,06 |
| -750 | 4,52 | 350 | 2,63 | -200 | 3,55 | 900 | 1,98 |
| -700 | 4,37 | 400 | 2,57 | -150 | 3,47 | ||
| -650 | 4,28 | 450 | 2,5 | -100 | 3,4 | ||
| -600 | 4,19 | 500 | 2,47 | -50 | 3,35 | ||
| -550 | 4,13 | 550 | 2,39 |
, мм H2O
Из следующей формулы найдём среднюю поляризуемость молекул воздуха 
,что согласуется с табличными данными 
при нормальных условиях.
Рассчитаем по формуле 
показатель преломления воздуха в условиях опыта → n = 1,0026±0,00003
Используя формулу 
→ n0 = 1,00028±0,00002
при табличном n0Т = 1,0002926.
Проводим эксперименты по определению показателя преломления для углекислого газа.
| T, c | мм | δn E-05 | nгаза | T, c | мм | δn E-05 | nгаза | |
| 0 | Начало отсчёта времени было перенесено в связи с сильным совпадением двух графиков, для лучшего их сравнения друг с другом | 510 | 5,85 | 5,43973 | 1,000347 | |||
| 30 | 540 | 5,74 | 5,21134 | 1,000345 | ||||
| 60 | 570 | 5,71 | 5,14905 | 1,000344 | ||||
| 90 | 600 | 5,61 | 4,94143 | 1,000342 | ||||
| 120 | 660 | 5,53 | 4,77533 | 1,00034 | ||||
| 150 | 690 | 5,45 | 4,60923 | 1,000339 | ||||
| 180 | 720 | 5,42 | 4,54695 | 1,000338 | ||||
| 210 | 750 | 5,38 | 4,4639 | 1,000337 | ||||
| 240 | 7,49 | 8,84475 | 1,000381 | 780 | 5,28 | 4,25628 | 1,000335 | |
| 270 | 7,19 | 8,22188 | 1,000375 | 810 | 5,24 | 4,17323 | 1,000334 | |
| 300 | 7 | 7,82739 | 1,000371 | 840 | 5,2 | 4,09018 | 1,000334 | |
| 330 | 6,65 | 7,10071 | 1,000364 | 870 | 5,19 | 4,06941 | 1,000333 | |
| 360 | 6,46 | 6,70623 | 1,00036 | 900 | 5,18 | 4,04865 | 1,000333 | |
| 390 | 6,3 | 6,37403 | 1,000356 | 930 | 5,15 | 3,98637 | 1,000332 | |
| 420 | 6,2 | 6,16641 | 1,000354 | 960 | 5,12 | 3,92408 | 1,000332 | |
| 450 | 6,07 | 5,8965 | 1,000352 | 990 | 5,11 | 3,90332 | 1,000332 | |
| 480 | 5,94 | 5,62659 | 1,000349 | |||||
Только несколько значений удалось зафиксировать до изменения хода процесса перемешивания газов (выделен областью). Подобное поведение отмечается на обоих графиках. Экспоненциальная аппроксимация плохо описывает поведение показателя преломления смеси, что может быть связано с наличием потоков газов, оставшихся после накачки второй кюветы углекислым газом(начало). Одна зона - перемешивание воздуха и углекислого газа, вторая - диффузное смешивание при установившихся условиях, далеко по времени после расширения.
| T, c | мм | δn E-05 | nгаза | T, c | мм | δn E-05 | nгаза |
| 0 | 10,56 | 15,2 | 1,000445 | 510 | 5,74 | 5,21 | 1,000345 |
| 30 | 10,17 | 14,4 | 1,000437 | 540 | 5,66 | 5,05 | 1,000343 |
| 60 | 9,6 | 13,2 | 1,000425 | 570 | 5,55 | 4,82 | 1,000341 |
| 90 | 9,14 | 12,3 | 1,000415 | 600 | 5,44 | 4,59 | 1,000338 |
| 120 | 8,75 | 11,5 | 1,000407 | 630 | 5,33 | 4,36 | 1,000336 |
| 150 | 8,38 | 10,7 | 1,0004 | 660 | 5,15 | 3,99 | 1,000332 |
| 180 | 7,95 | 9,8 | 1,000391 | 690 | 5,14 | 3,97 | 1,000332 |
| 210 | 7,73 | 9,34 | 1,000386 | 720 | 5,08 | 3,84 | 1,000331 |
| 240 | 7,47 | 8,8 | 1,000381 | 750 | 5 | 3,67 | 1,000329 |
| 270 | 7,2 | 8,24 | 1,000375 | 780 | 4,95 | 3,57 | 1,000328 |
| 300 | 7,01 | 7,85 | 1,000371 | 810 | 4,87 | 3,41 | 1,000327 |
| 330 | 6,76 | 7,33 | 1,000366 | 840 | 4,81 | 3,28 | 1,000325 |
| 360 | 6,54 | 6,87 | 1,000361 | 870 | 4,76 | 3,18 | 1,000324 |
| 390 | 6,33 | 6,44 | 1,000357 | 900 | 4,71 | 3,07 | 1,000323 |
| 420 | 6,17 | 6,1 | 1,000354 | 930 | 4,66 | 2,97 | 1,000322 |
| 450 | 6,04 | 5,83 | 1,000351 | 960 | 4,62 | 2,89 | 1,000321 |
| 480 | 5,86 | 5,46 | 1,000347 | 990 | 4,61 | 2,87 | 1,000321 |
Отсюда, полученное n01 = 1,00041±0,00004 и n02 = 1,00043±0,00004, что хорошо согласуется с табличным значением nC2O=1,00045.
