Jamin interferometer

Jamin - interferometern (interferensrefraktometer ) är en tvåstråleinterferometer som används för att mäta de små brytningsindexen för gaser , föreslog av Jules Jamin 1856.

Enhet

I Jamin-interferometern passerar ljus genom två identiska planparallella glasplattor som inte är mindre än 20 mm tjocka. Avståndet mellan strålarna vars interferens studeras beror på plattornas tjocklek. Det görs tillräckligt att placera två kyvetter med gaser i strålarnas väg.

Plattorna är inställda i en vinkel på 45° mot linjen som förbinder deras centrum och roteras med justerskruvar runt de vertikala och horisontella axlarna för att ändra bredden och lutningen på interferensfransarna. När en ljusstråle faller på den första plattan reflekteras den delvis från dess yttre och inre ytor och delas upp i två strålar. I det här fallet beror avståndet mellan balkarna på plattans tjocklek. Interferens uppstår efter reflektion från den andra plattan mellan strålar, som var och en upplevde en reflektion från olika ytor på plattorna.

Applikation

Om brytningsindexen för de studerade gaserna är lika och längden på kyvetterna är förskjutningen av banden när olika gaser införs i kyvetterna och våglängden är, så kommer skillnaden i brytningsindex att vara lika med: $n_{1}$ $n_{2},$ $L,$ $m,$ $\lambda ,$

\Delta n=n_{2}-n_{1}={\frac {m\lambda }{L)).

Vid mätning fylls en av kyvetterna med testgasen genom kyvettmunstyckena, den andra med en referensgas med känt brytningsindex, till exempel luft, brytningsindexets beroende av temperatur, luftfuktighet, tryck är väl studerat. , eller ibland evakueras jämförelsekyvetten.

Praktiskt taget typiska värden på , tillgängliga för mätning, är i storleksordningen 10 −7 . Vid mätning är det inte svårt att mäta förskjutningen av banden i 1/10. Till exempel, med en celllängd på 0,5 m, när man arbetar vid en ljusvåglängd på 500 nm, motsvarar en bandförskjutning på 0,1 en förändring av brytningsindexet med 10 −7 . $\Delta n$

Nackdelar och ändringar

De största nackdelarna med Jamin-interferometern är komplexiteten hos enheten för att arbeta i det ultravioletta området , som kräver speciella kvarts- eller fluoritplattor , och svårigheten att tillverka plattor med samma tjocklek tjockare än 5 cm. Samtidigt är tjocka plattor mycket långsamt komma in i ett tillstånd av termisk jämvikt med mediet när dess temperatur ändras. Förändringar i deras tjocklek som ett resultat av linjär termisk expansion förskjuter interferenskanterna.

Bristerna med Jamin-interferometern eliminerades senare i Rozhdestvensky- och Mach-Zehnder-interferometrarna och Rayleigh-interferometern . Själva Jamin-interferometern för att mäta brytningsindex för gaser ersattes så småningom av Rayleigh-interferometern.

Litteratur

Sivukhin DV Optik // Allmän kurs i fysik. - 3:e upplagan, stereo. - M. : Fizmatlit, 2005. - T. 4. - S. 249-256. — 792 sid. — ISBN 5-9221-0228-1 .
Born M. , Wolf E. Fundamentals of optics. Ed. 2:a. - M . : "Nauka" , 1973. - 720 sid.

Länkar

Jamin interferometer - Encyclopedia of Physics artikel