Jamin interferométer

A Jamin interferométer (interferencia refraktométer ) egy kétsugaras interferométer , amelyet a gázok kis törésmutatóinak mérésére használnak, Jules Jamin javasolta 1856-ban.

Eszköz

A Jamin interferométerben a fény két egyforma, síkkal párhuzamos , legalább 20 mm vastag üveglapon halad át. Az interferenciát vizsgáló gerendák közötti távolság a lemezek vastagságától függ. Elegendő két küvettát elhelyezni gázokkal a sugarak útjába.

A lemezek 45°-os szöget zárnak be a középpontjukat összekötő vonalhoz képest, és állítócsavarokkal elforgatják őket a függőleges és vízszintes tengely körül, hogy megváltoztassák az interferencia peremek szélességét és lejtését. Amikor egy fénysugár az első lemezre esik, az részben visszaverődik annak külső és belső felületéről, és két sugárra szakad. Ebben az esetben a gerendák közötti távolság a lemez vastagságától függ. Az interferencia a második lemezről való visszaverődés után következik be a gerendák között, amelyek mindegyike egy-egy visszaverődést tapasztalt a lemezek különböző felületeiről.

Alkalmazás

Ha a vizsgált gázok törésmutatói egyenlőek , és a küvetták hossza a sávok elmozdulása, amikor különböző gázokat vezetnek be a küvettákba , és a hullámhossz az, akkor a törésmutatók különbsége egyenlő lesz: $n_{1}$ $n_{2},$ $L,$ $m,$ $\lambda ,$

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

Méréskor az egyik küvettát a küvettafúvókákon keresztül töltik fel a tesztgázzal, a másikat egy ismert törésmutatójú referenciagázzal, például levegővel, jól tanulmányozható a törésmutató hőmérséklettől, páratartalomtól, nyomástól való függése. , vagy néha az összehasonlító küvettát kiürítik.

Gyakorlatilag jellemző, mérhető értékei 10-7 nagyságrendűek . Méréskor nem nehéz 1/10-ben mérni a sávok eltolódását. Például 0,5 m-es cellahosszúságnál, amikor 500 nm-es fényhullámhosszon működik, a 0,1-es sáveltolódás a törésmutató 10-7 -es változásának felel meg . $\Delta n$

Hátrányok és módosítások

A Jamin interferométer fő hátránya az ultraibolya tartományban történő működéshez szükséges eszköz bonyolultsága , amely speciális kvarc vagy fluorit lemezeket igényel , valamint az azonos vastagságú, 5 cm-nél vastagabb lemezek gyártási nehézsége. lassan termikus egyensúlyi állapotba kerül a közeggel, amikor annak hőmérséklete változik. Vastagságuk lineáris hőtágulás következtében bekövetkező változása eltolja az interferencia peremeket.

A Jamin interferométer hiányosságait később kiküszöbölték a Rozhdestvensky és Mach-Zehnder interferométerekben , valamint a Rayleigh interferométerben . Magát a Jamin interferométert a gázok törésmutatóinak mérésére végül a Rayleigh interferométer váltotta fel.

Irodalom

Sivukhin DV Optika // A fizika általános kurzusa. - 3. kiadás, sztereó. - M. : Fizmatlit, 2005. - T. 4. - S. 249-256. — 792 p. — ISBN 5-9221-0228-1 .
Született M. , Wolf E. Az optika alapjai. Szerk. 2. - M . : "Nauka" , 1973. - 720 p.

Linkek

Jamin interferométer – Fizikai enciklopédia cikk