Выполнение задания

Упражнение 1. Определение смещения интерференционной картины при плавном изменении оптической длины пути одного из интерферирующих лучей путём изменения давления

Включаем осветитель, устанавливаем с помощью помпы интерференционную картину в исходное положение:

а) вода в обоих коленах манометра примерно на одном уровне,

б) винт помпы почти максимально выкручен,

в) нуль шкалы интерферометра совпадает с одной из темных полос.

2. Увеличивая давление в полости, закручивая винт помпы, наблюдайте смещение интерференционной картины вдоль шкалы. Производите смещение интерференционной картины на целое число полос (m=1,2,3…). При достижении каждого очередного значения m, заносите в таблицу соответствующее изменение давления ?р (т.е. разность уровней в манометре), в мм водн. ст.

3. При достижении значения m=5 или максимума подъема воды в правом колене необходимо снова вывернуть винт манометра до упора, т.е. вернуть в исходное состояние. Опыт повторите не менее трех раз, и найдите среднее значение ?р для каждого числа полос m.

4. Результаты занесите в таблицу 1. Примечание: Р=1мм

Таблица 1. Смещение интерференционной картины

Упражнение 2. Экспериментальная проверка справедливости линейной зависимости между ?n и изменением давления ?р

По формуле (2.8) вычислите изменение показателя преломления ?n и результаты запишите в таблицу 1.

Постройте график зависимости ?n=f(?p) и рассчитайте угловой коэффициент полученной прямой, которая описывается уравнением (2.6).

Вычислите значение поляризуемости молекулы воздуха б=К(2kТ).

Упражнение 3. Рассчитать усредненную поляризуемость молекул воздуха

1. Найдите показатель преломления воздуха n при комнатной температуре и давлении p=105 Па, используя формулу (2.7): n=1+Kp

2. Запишите результат измерения:

показатель преломления воздуха n=

поляризуемость молекулы б=

3 Сравните полученное значение n воздуха с табличным значением nтабл=1,00029. Сделайте вывод о возможностях интерференционных методов.

Контрольные вопросы

Каков физический смысл показателя преломления?

Как зависит показатель преломления воздуха от давления?

Каково устройство шахтного интерферометра?

Какие есть методы для измерения показателя преломления газов?