nr �wicz	data	Piotr Dziadowiec	Wydzia� Elektryczny	Semestr II	grupa E3
306	23.03.2000�
prowadz�cy		�	przygotowanie	wykonanie	ocena ostatecz.
Dr H. �Manikowski�			�	�	�

Wyznaczanie wsp�czynnika za�amania œwiat�a w powietrzu w zale�noœci od ciœnienia za pomoc� interferometru Jamina

Teoria:

Wsp�czynnik za�amania gaz�w r�ni si� bardzo ma�o od jednoœci - jego wartoœ� przy normalnym ciœnieniu, w zale�noœci od rodzaju gazu, zawiera si� w zakresie 1,0001 - 1,001. Rozr�nianie wartoœci w tym zakresie wymaga ogromnej dok�adnoœci pomiar�w, kt�r� mog� zapewni� tylko metody interferencyjne.

Interferometr Jamina

Jednym z przyrz�d�w pozwalaj�cych mierzy� bardzo ma�e zmiany wsp�czynnika za�amania jest interferometr Jamina, kt�rego schemat budowy przedstawia rys. 306.1 Interferometr sk�ada si� z dw�ch grubych, p�asko r�wnoleg�ych p�ytek szklanych P₁ i P₂ jednakowej gruboœci d .

Promie� ze Ÿr�d�a œwiat�a S pada na powierzchni� p�ytki P₁, cz�œciowo odbija si� od niej, cz�œciowo zaœ za�amuje i nast�pnie odbija od tylnej œcianki. W rezultacie powstaj� dwa promienie 1 i 2. Promienie te padaj� z kolei na drug� p�ytk� i tu znowu odbijaj� si� cz�œciowo od powierzchni przedniej, a cz�œciowo od tylnej. Promie� 3 jest wynikiem na�o�enia si� promienia 1 odbitego od tylnej i promienia 2 odbitego od przedniej powierzchni p�ytki P₂. Dla przejrzystoœci rysunku nie uwzgl�dniono na nim promienia 1 odbitego od œcianki przedniej a tak�e promienia 2 odbitego od powierzchni tylnej, kt�re to promienie nie interferuj� ze sob� ze wzgl�du na znaczne oddalenie.

W wyniku odbi� od p�ytki P₁ pomi�dzy promieniami 1 i 2 powstaje r�nica dr�g optycznych ₁ r�wna

(7.32)

gdzie n jest wsp�czynnikiem za�amania œwiat�a dla p�ytki. R�nica dr�g /2 odpowiada zmianie fazy o  przy odbiciu fali od oœrodka g�stszego.

Przy odbiciu promieni od drugiej p�ytki r�nica dr�g optycznych promieni 2 i 1 wynosi

(7.33)

Ca�kowita r�nica dr�g  powstaj�ca mi�dzy promieniami po przejœciu obu p�ytek wynosi

(7.34)

Je�eli obie p�ytki s� dok�adnie r�wnoleg�e, w�wczas ₁ = ₂,  = 0 i wyst�puje maksymalne wzmocnienie obu promieni.

Pomiary i obliczenia:

	S�upek wody	Kompensator
Lp.	1590 [kg/m^3]	[mm]
	23	7,76
	22	8,21
	21	8,59
	20	8,93
	19	9,42
	18	9,80
	17	10,20
	16	10,58
	15	11,05
	14	11,47
	13	11,89
	12	12,29
	11	12,69
	10	13,10
	9	13,57

Przekszta�caj�c poni�sze wzory wyznaczam wsp�czynnik za�amania œwiat�a.

c - sta�a przyrz�du = 1.65*10^-3

s - przesuni�cie mikromierza

n₁ - wsp�czynnik za�amania œwiat�a pod r�nym ciœnieniem

n₀ - wsp�czynnik za�amania œwiat�a pod ciœnieniem atmosferycznym = 1.00029324

l - d�ugoœ� kuwety = 1 m

Tabela wynik�w
Lp.	P	s	Ds	'	n1
1.	23	7,76	-	-	1,000293
2.	22	8,21	0,45	0,000743	1,001036
3.	21	8,59	0,83	0,001370	1,001663
4.	20	8,93	1,17	0,001931	1,002224
5.	19	9,42	1,66	0,002739	1,003032
6.	18	9,80	2,04	0,003366	1,003659
7.	17	10,20	2,44	0,004026	1,004319
8.	16	10,58	2,82	0,004653	1,004946
9.	15	11,05	3,29	0,005429	1,005722
10.	14	11,47	3,71	0,006122	1,006415
11.	13	11,89	4,13	0,006815	1,007108
12.	12	12,29	4,53	0,007475	1,007768
13.	11	12,69	4,93	0,008135	1,008428
14.	10	13,10	5,34	0,008811	1,009104
15.	9	13,57	5,81	0,009587	1,009880

P - ciœnienie w skali bezwymiarowej maleje od

wartoœci najwi�kszej do najmniejszej.

s - wartoœ� na œrubie mikrometryczne

Wnioski:

Wartoœ� wsp�czynnika za�amania œwiat�a roœnie liniowo wraz ze wzrostem ciœnienia.

---