Jamin interferometer
Jamin interferometer (interferens refraktometer ) er et to-stråle interferometer , der bruges til at måle de små brydningsindekser for gasser , foreslået af Jules Jamin i 1856.
Enhed
I Jamin-interferometeret passerer lyset gennem to identiske planparallelle glasplader , der ikke er mindre end 20 mm tykke. Afstanden mellem de bjælker, hvis interferens undersøges, afhænger af pladernes tykkelse. Det er gjort tilstrækkeligt at placere to kuvetter med gasser i strålernes vej.
Pladerne er indstillet i en vinkel på 45° i forhold til linjen, der forbinder deres centre og drejes med justeringsskruer om de lodrette og vandrette akser for at ændre bredden og hældningen af interferenskanterne. Når en lysstråle falder på den første plade, reflekteres den delvist fra dens ydre og indre overflader, og deles i to stråler. I dette tilfælde afhænger afstanden mellem bjælkerne af pladens tykkelse. Interferens opstår efter refleksion fra den anden plade mellem stråler, som hver oplevede en refleksion fra forskellige overflader af pladerne.
Ansøgning
Hvis brydningsindekserne for de undersøgte gasser er ens, og længden af kuvetterne er forskydningen af båndene, når forskellige gasser indføres i kuvetterne , og bølgelængden er, så vil forskellen i brydningsindeksene være lig med:
Ved måling fyldes en af kuvetterne med testgassen gennem kuvettedyserne, den anden med en referencegas med et kendt brydningsindeks, for eksempel luft, brydningsindeksets afhængighed af temperatur, fugtighed, tryk er godt undersøgt. , eller nogle gange evakueres den sammenlignende kuvette.
Praktisk typiske værdier på , tilgængelige for måling, er i størrelsesordenen 10 −7 . Ved måling er det ikke svært at måle forskydningen af båndene i 1/10. For eksempel, med en cellelængde på 0,5 m, når man arbejder ved en lysbølgelængde på 500 nm, svarer et båndskift på 0,1 til en ændring i brydningsindekset med 10 −7 .
Ulemper og ændringer
De største ulemper ved Jamin-interferometeret er kompleksiteten af enheden til drift i det ultraviolette område , der kræver specielle kvarts- eller fluoritplader , og vanskeligheden ved at fremstille plader af samme tykkelse, der er tykkere end 5 cm. Samtidig er tykke plader meget langsomt komme i en tilstand af termisk ligevægt med mediet, når dets temperatur ændres. Ændringer i deres tykkelse som følge af lineær termisk ekspansion forskyder interferenskanterne.
Manglerne ved Jamin-interferometeret blev senere elimineret i Rozhdestvensky- og Mach-Zehnder-interferometrene og Rayleigh-interferometeret . Selve Jamin-interferometeret til måling af gassers brydningsindeks blev til sidst erstattet af Rayleigh-interferometeret.
Litteratur
- Sivukhin DV Optik // Almen kursus i fysik. - 3. udgave, stereo. - M. : Fizmatlit, 2005. - T. 4. - S. 249-256. — 792 s. — ISBN 5-9221-0228-1 .
- Born M. , Wolf E. Fundamentals of optics. Ed. 2. - M . : "Nauka" , 1973. - 720 s.