Jaminin interferometri

Jamin - interferometri (häiriö refraktometri ) on Jules Jaminin vuonna 1856 ehdottama kaksisäteinen interferometri , jota käytetään mittaamaan kaasujen pieniä taitekertoimia .

Laite

Jamin-interferometrissä valo kulkee kahden identtisen tasosuuntaisen lasilevyn läpi, joiden paksuus on vähintään 20 mm. Niiden palkkien välinen etäisyys, joiden häiriötä tutkitaan, riippuu levyjen paksuudesta. On tehty riittäväksi sijoittaa kaksi kyvettiä, joissa on kaasuja, säteiden reitille.

Levyt asetetaan 45° kulmaan niiden keskipisteitä yhdistävään linjaan nähden ja niitä pyöritetään säätöruuveilla pysty- ja vaaka-akselin ympäri häiriöhapsujen leveyden ja kaltevuuden muuttamiseksi. Kun valonsäde putoaa ensimmäiselle levylle, se heijastuu osittain sen ulko- ja sisäpinnalta ja jakautuu kahdeksi säteeksi. Tässä tapauksessa palkkien välinen etäisyys riippuu levyn paksuudesta. Häiriö tapahtuu heijastuksen jälkeen toisesta levystä säteiden välillä, joista jokainen koki yhden heijastuksen levyjen eri pinnoilta.

Sovellus

Jos tutkittujen kaasujen taitekertoimet ovat yhtä suuret ja kyvettien pituus on vyöhykkeiden siirtymä, kun eri kaasuja syötetään kyvetteihin ja aallonpituus on, taitekertoimien ero on yhtä suuri: $n_{1}$ $n_{2},$ $L,$ $m,$ $\lambda ,$

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

Mitattaessa toinen kyvetistä täytetään koekaasulla kyvettisuuttimien kautta, toinen vertailukaasulla, jolla on tunnettu taitekerroin, esimerkiksi ilma, taitekertoimen riippuvuus lämpötilasta, kosteudesta, paineesta on hyvin tutkittu. , tai joskus vertailukyvetti tyhjennetään.

Käytännössä tyypilliset mitattavissa olevat arvot ovat suuruusluokkaa 10 −7 . Mittattaessa kaistojen siirtymän mittaaminen 1/10:ssä ei ole vaikeaa. Esimerkiksi 0,5 m:n kennon pituudella käytettäessä valon aallonpituudella 500 nm kaistasiirtymä 0,1 vastaa taitekertoimen muutosta 10 -7 . $\Delta n$

Haitat ja muutokset

Jamin-interferometrin tärkeimmät haitat ovat laitteen monimutkaisuus, joka toimii ultraviolettialueella ja vaatii erityisiä kvartsi- tai fluoriittilevyjä , ja samanpaksuisten, yli 5 cm paksujen levyjen valmistuksen vaikeus. joutuvat hitaasti lämpötasapainoon väliaineen kanssa sen lämpötilan muuttuessa. Lineaarisen lämpölaajenemisen seurauksena tapahtuvat muutokset niiden paksuudessa siirtävät häiriöreunoja.

Jamin-interferometrin puutteet korjattiin myöhemmin Rozhdestvensky- ja Mach-Zehnder-interferometreissä sekä Rayleigh-interferometrissä . Itse Jamin-interferometri kaasujen taitekertoimien mittaamiseen korvattiin lopulta Rayleigh-interferometrillä.

Kirjallisuus

Sivukhin DV Optics // Yleinen fysiikan kurssi. - 3. painos, stereo. - M .: Fizmatlit, 2005. - T. 4. - S. 249-256. — 792 s. — ISBN 5-9221-0228-1 .
Syntynyt M. , Wolf E. Optiikan perusteet. Ed. 2. - M . : "Nauka" , 1973. - 720 s.

Linkit

Jamin-interferometri - Encyclopedia of Physics -artikkeli