Файл: Отчет по лабораторной работе 3 " Измерение показателя преломления воздуха интерферометром Жамена".docx
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 784
Скачиваний: 92
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИМИНИСТЕРСТВО науки и высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»ОТЧЕТПо лабораторной работе № 3“ Измерение показателя преломления воздуха интерферометром Жамена”Выполнил: студент гр. НБШ-22 /Ле Нгуен Туан Ха / (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)Дата: Проверил: (должность) (подпись) (Ф.И.О.)Санкт-Петербург2023Цель работы:изучить интерферометр Жамена, определить показатель преломления воздуха интерферометром Жамена.Краткое теоретическое содержаниеЯвление, изучаемое в работе: интерференция света.Интерференция света – сложение световых пучков, ведущее к образованию светлых и темных полос. Когерентные волны – волны, имеющие строго одинаковую частоту и постоянную разность фаз.Оптическая длина пути – произведение геометрической длины пути световой волны в данной среде на показатель преломления этой среды. Оптическая разность хода лучей – разность между оптическими длинами путей, по которым проходит свет.Абсолютный показатель преломления среды (вещества) – безразмерная величина, которая показывает, во сколько раз скорость света V в веществе меньше, чем скорость света c в вакууме.Относительный показатель преломления – равен отношению скоростей света в данных средах.Схема установки
Основные расчетные формулы1) , где - угловой коэффициент, [ ] = Па-1; - показывает, на какое число полос сместилась наблюдаемая интерфереционная картина; - изменение давления воздуха.2) , где - коэффициент пропорциональности; - длина волны, [ ] = нм; . - длина кюветы, [ ] = м.3) , где - показатель преломления газа; - атмосферное давление, [ ] = ПаФормулы для расчёта погрешностей косвенных измерений. - абсолютная погрешность измерений - формула для нахожденияотносительной погрешности измеренийПогрешности прямых измерений: ; ; Перевод единиц измерения: 1 = 1568 ПаТаблицаТаблица 1. Результаты измерений
Примеры вычисления измерений и погрешностейИсходные данные: Вычисления.РезультатВыводВ ходе лабораторной работы был определен показатель преломления воздуха. С помощью интерферометра Жамена был получен результат, равный n = 1,00059±0.00001, который приблизительно равен табличному значению показателя преломления воздуха (n=1,0003). Экспериментально показатель преломления воздуха отличается от теоретического значения: .
  рис.1 | (рис.1) 1 – газовый лазер, 2 – толстые плоскопараллельные пластины, 3 – двойная газовая кювета, 4 – зрительная труба для наблюдения интерференционных полос. Одна из кювет соединена с атмосферой, другая – с системой наполнения и измерения давления (рис.2), состоящей из насоса 1, манометра 2 и клапана 3 для выпуска воздуха из кюветы. |
Основные расчетные формулы1) , где - угловой коэффициент, [ ] = Па-1; - показывает, на какое число полос сместилась наблюдаемая интерфереционная картина; - изменение давления воздуха.2) , где - коэффициент пропорциональности; - длина волны, [ ] = нм; . - длина кюветы, [ ] = м.3) , где - показатель преломления газа; - атмосферное давление, [ ] = ПаФормулы для расчёта погрешностей косвенных измерений. - абсолютная погрешность измерений - формула для нахожденияотносительной погрешности измеренийПогрешности прямых измерений: ; ; Перевод единиц измерения: 1 = 1568 ПаТаблицаТаблица 1. Результаты измерений
| № опыта |  |  |  |  |  | |
| дел. | дел. | число полос | дел. | Па |  | |
| 1 | 20 | 15.5 | 11 | 4.5 | 7056 | 0.00156 |
| 2 | 10 | 4.5 | 10 | 5.5 | 8624 | 0.00116 |
| 3 | 25 | 15.5 | 15 | 9.5 | 14896 | 0.00101 |
| 4 | 30 | 16 | 20 | 14 | 21952 | 0.00091 |
| 5 | 15 | 9 | 10 | 6 | 9408 | 0.00106 |
| 6 | 26 | 16 | 15 | 10 | 15680 | 0.00096 |
| 7 | 26 | 13 | 20 | 13 | 20384 | 0.00098 |
| 8 | 15 | 9 | 10 | 6 | 9408 | 0.00106 |
| 9 | 20 | 10.5 | 15 | 9.5 | 14896 | 0.00101 |
| 10 | 30 | 17 | 20 | 13 | 20384 | 0.00098 |
| Среднии | 21.7 | 12.6 | 14.6 | 9.1 | 14268.8 | 0.00107 |
Примеры вычисления измерений и погрешностейИсходные данные: Вычисления.РезультатВыводВ ходе лабораторной работы был определен показатель преломления воздуха. С помощью интерферометра Жамена был получен результат, равный n = 1,00059±0.00001, который приблизительно равен табличному значению показателя преломления воздуха (n=1,0003). Экспериментально показатель преломления воздуха отличается от теоретического значения: .