Лабораторный практикум / 2-ая физическая лаборатория / Оптика / 16 - Интерферометр Рэлея / Филиппов

Филиппов Владимир,

III курс, 311 группа.

Измерение показателей преломления газов

с помощью интерферометра Релея.

Цель работы: определить с помощью интерферометра Релея зависимость показателя преломления воздуха от давления и проверить выполнение закона Лоренц-Лорентца.

Схема интерферометра Релея:

Формулы для расчёта:

,

где: L=(1000,0 ± 0,5) мм — длина кюветы,

l = 5461 — длина волны,

Dn — разность показателей преломления в кюветах интерферометра.

N — число полос, на которое происходит сдвиг дифракционной картины.

Закон Лоренц-Лорентца:

где: n — показатель преломления,

P — давление,

b — постоянная величина (для данного вещества),

Данные измерений:

½p—p0½±2, мм масл. ст.	N	½p—p0½±2, мм масл. ст.	N
25	1	223	9
49	2	247	10
74	3	271	11
96	4	295	12
121	5	320	13
145	6	344	14
172	7	369	15
198	8	394	16

Построим график зависимости Dn от давления.

Dn´ 10-7	½p—p0½±0.2, мм рт. ст.	Dn´ 10-7	½p—p0½±0.2, мм рт. ст.
5.461	1.59	49.149	14.22
10.922	3.12	54.610	15.75
16.383	4.72	60.071	17.28
21.844	6.12	65.532	18.81
27.305	7.72	70.993	20.40
32.766	9.25	76.454	21.93
38.227	10.97	81.915	23.53
43.688	12.63	87.376	25.12

Линейная зависимость Dn от ½p—p₀½ доказывает справедливость закона Лоренц-Лорен-тца.

Строим прямую по методу наименьших квадратов. Уравнение прямой:

Dn=3,47×10^-7(½p—p₀½).

Из этого уравнения находим коэффициент преломления воздуха при нормальных условиях:

n=1+Dn=1,0002638.

2

Copyright Ó <<DMX>> 1998 год.