Оптика. Выпуск второй: Рефрактометрия. Стальмахова Л.С - 26 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Рефрактометрия 2-24
m-го порядка определяется условием (рис.6)
2m
xmf
d
λ
= , где f - фокусное расстояние
линзы Л2 на рис.6. Расстояние вежду соседними максимумами одной длины волны
равно
2
xf
d
λ
∆= . (29)
В интерферометре ЛИР-2 фокусное расстояние линзы Л2
, расстояние
между щелями . Для этих значений на длине волны из формулы
(29) имеем, что расстояние между соседними максимумами очень мало ( ).
Для того чтобы отчетливо наблюдать такую дифракционную картину, в приборе ЛИР-2
используется цилиндрический окуляр диаметром 2,2 мм, расположенный параллельно
щелям (вертикально). В горизонтальной плоскости он работает как толстая линза с
фокусным расстоянием (см. литературу):
2
30f см
=
0, 5мкмλ=
x
14d мм=
0,01мм
2( 1)
OK
nR
f
n
λ=
=1,65 мм, (30)
у которой главные плоскости совпадают друг с другом и проходят через ось цилиндра.
Увеличение такого окуляра 25 150
ок
см f . В вертикальном измерении
цилиндрический окуляр работает как плоскопараллельная пластинка.
В интерферометре ЛИР-2 в верхней половине поля зрения против щелей
устанавливаются кюветы, в одну из которых помещаемся вещество с известным
коэффициентом преломления n
0
, а в другую - с неизвестным n. Кюветы почти
полностью идентичны и вследствие различия коэффициентов преломления вещества в
разных кюветах между волнами, приходящими от разных щелей, возникает
дополнительная разность хода, величина которой для угла дифракции 0 равна ϕ=
(
0
d
nn
λ
∆=
)
. Это приводит к смещению дифракционной картины в верхней половине
поля зрения вправо или влево. Число полос , на которое смещается картина, равно: m
(
0
d
mnn
λ
∆=
)
. (31)
Вследствие того, что для любого вещества коэффициент преломления зависит от
длины волны, смещение получается разным для разных длин волн, но если дисперсия
мала, величину смещения можно измерить с помощью компенсатора разности хода в
виде двух плоскопараллельных стеклянных пластин, одна из которых поворотная. В
интерферометре ЛИР-2 нижняя часть поля зрения соответствует полностью
идентичному ходу лучей от разных щелей. Поэтому образованная интерференционная
картина остается в процессе измерения неподвижной. Всякое смещение верхней
картины может быть скомпенсировано поворотом одной из двух плоскопараллельных
пластин, максимальный поворот которой соответствует смещению приблизительно на
100 полос. В случае полной компенсации разности хода две дифракционные картины
видны одна над другой как совмещенные идентичные картины с одинаковой окраской.
Если полная компенсация невозможна для всех длин волн излучения, компенсации
можно добиться для одной длины волны. В этом случае возможна ошибка на один
порядок интерференции.