Лабораторный практикум / 2-ая физическая лаборатория / Оптика / 16 - Интерферометр Рэлея / Доманская
.docДоманская А. В.
Лабораторная работа № 16.
Измерение показателя преломления воздуха
с помощью интерферометра Релея.
Зависимость показателя преломления вещества от плотности описывается законом Лоренц - Лорентца: (1), где r - плотность, n - показатель преломления. Так как плотность пропорциональна давлению, а n для воздуха близок к единице, то формула (1) пререпишется в виде:
(2).
Здесь b - постоянная Верде.
Количество прошедших интерференционных полос связано с изменением давления в кюветах следущим образом:
(3).
Здесь N - количество прошедших полос,
L - длина кювет, L=(1000±0,5) мм,
l - длина волны, l=5461А,
dn - разность показателей преломлени в кюветах.
Таблица 1.
Разность давлений,[Па] |
Разность показателей преломления |
-1956 |
2,1844E-06 |
-1542 |
3,2766E-06 |
-1136 |
4,3688E-06 |
-722 |
0,000005461 |
-316 |
6,5532E-06 |
114 |
7,6454E-06 |
527 |
8,7376E-06 |
949 |
9,8298E-06 |
1371 |
0,000010922 |
1777 |
1,20142E-05 |
2191 |
1,31064E-05 |
Разность давлений dр определена с абсолютной погрешностью ±6 Па.
Из графика определим постоянную Верде: b=(2,63±0,03)10-9 Па-1.
То, что зависимость является линейной, подтверждает справедливость закона Лоренц - Лорентца в форме .
Результаты вычислений помещены в Таблице 2.
Таблица 2.
Из графика видно, что с повышением давления, показатель преломления воздуха растет.