1. Измерения

1. Нажать кнопку включения источника света, изучить картину, наблюдаемую в окуляре интерферометра. Вращением добиться четкости шкалы и интерференционной картины. Научиться находить в интерференционной картине максимум нулевого порядка (этот максимум расположен между двумя черными, не имеющими цветной окантовки полосами). Центр максимума нулевого порядка должен находиться на нуле шкалы, если давление в рабочей камере равно атмосферному. Если интерференционная картина смещена, покрутить головку винта, расположенного справа на корпусе интерферометра.

2. Наблюдая за интерференционной картиной, увеличивать давление в измерительной камере путем вкручивания винта. Увеличивать давление до тех пор, пока интерференционная картина не сместится вправо на одну полосу. При этом первый левый максимум красного цвета совпадает с нулевым делением шкалы. Записать значение давления в измерительной камере, выраженное в см водяного столба.

3. Увеличивая давление в камере, добиться смещения интерференционной картины вправо на две, три, четыре полосы, каждый раз записывая значения давления.

4. Отсоединить одну из соединительных трубок от интерферометра, при этом давление в измерительной камере станет равно атмосферному. Присоединить опять трубку, выкручивать винт компрессора, наблюдая за интерференционной картиной. При этом давление в измерительной камере начнет уменьшаться, интерференционная картина начнет смещаться влево. Сместить картину на одну, две, три, четыре полосы каждый раз записывая показания U-образного манометра в см водяного столба.

5. Построить график зависимости изменения показателя преломления воздуха n+ n от давления воздуха p, выраженного в паскалях. Для расчета  n использовать формулу (28)

(28)

 = 600 нм, d = 0,24 м. Тогда получим:

 n = 2,510^-6N (29)

где N -–число полос, на которое смещается интерференционная картина.

Давление в паскалях рассчитывается по формуле

p =  gh =10³9,8h (30)

где h – разность уровней водяного столба манометра, выраженная в метрах.

6. По формуле рассчитайте среднее значение электронной поляризуемости молекул воздуха.

Контрольные вопросы

1. Интерферометры, их принцип действия, назначение.

2. Как с помощью явления интерференции можно с большой точностью измерять перемещение и изменение показателя преломления среды ?

3. Как зависит показатель преломления газа от давления ?

4. Каков принцип действия U-образного манометра ?

5. Что такое поляризуемость молекул? Как из зависимости  n от p измерить поляризуемость молекул газа ?

ЛИТЕРАТУРА

1. И.В.Савельев. Курс общей физики, т.2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. “Наука”, М., 1988.

2. В.М.Косарев, Б.С.Шевченко. “Измерение электронной поляризуемости молекул в газообразном состоянии”. - Известия вузов. Физика, № 2, 1996.