Измерение постоянной Гладстона-Дейла и молекулярной рефракции для воздуха. Вишняков В.И - 4 стр.

где Еm1 и Еm2 – амплитуды; k1,2=(2π/λ)n1,2 – волновое число; λ - длина волны; β1 и β2 –
начальные фазы колебаний; z1 и z2 – расстояния от источников волн до точки наблюдения. По
принципу суперпозиции можно вычислить интенсивность света в точке наблюдения:
                          I = I 1 + I 2 + 2 I 1 I 2 < cos ∆ϕ > .                                (15)
Здесь I1 и I2 – интенсивность, созданная первой и второй волнами соответственно в точке
наблюдения;  - среднее за время наблюдения значение косинуса разности фаз ∆ϕ двух
волн:
                                                                 2π                             (16)
         ∆ϕ = ( ω t − k 2 z 2 + α 2 ) − ( ωt − k 1 z 1 + α 1 ) =    ( n1 z 1 − n 2 z 2 ) + ∆β ,
                                                                 λ
где n1 и n2 – показатели преломления среды, в которой распространяются первая и вторая
волны соответственно.
        Если за время наблюдения разность (16) хаотически меняется в пределах,
превосходящих 2π, то =0 и третье слагаемое в (15) исчезает. Если за время наблюдения
 сохраняет постоянное значение (в таком случае две волны называют взаимно
когерентными), то интенсивность результирующей волны, по (15), зависит от разности фаз
двух складывающихся волн. Такое явление называют интерференцией волн.
        Для получения двух взаимно когерентных волн надо один и тот же световой пучок
разделить на два, например с помощью зеркал.
        Пусть имеются две взаимно когерентные волны, в которых, кроме того, ∆β=β2-β1=0.
Тогда по формуле (15) максимум интенсивности будет наблюдаться при
                                                   ∆ϕ=2πm,
где m=0,1,2, … - порядок интерференции.
По (16) для условия максимума можно записать
                                               ∆=mλ,                                            (17)
где ∆=n1z1-n2z2 – оптическая разность хода лучей.
На этом принципе сконструирован интерферометр, используемый в данной работе.
       Распределение интенсивности в интерференционной картине, наблюдаемой в
зрительную трубу интерферометра, зависит от разности фаз, или оптической разности хода
интерферирующих лучей. Эта картина имеет вид чередующихся темных и светлых полос.
Световая полоса порядка m наблюдается при разности хода ∆=mλ. Представим, что на участке
пути длиной l одного из интерферирующих лучей показатель преломления начнёт
увеличиваться и, следовательно, будет увеличиваться оптическая длина пути nl на этом
участке. Появиться дополнительная оптическая разность хода интерферирующих лучей l∆n
(где ∆n – изменение показателя преломления на участке). Теперь на месте m - й полосы
возникает полоса m`, для которой выполняется равенство ∆+l∆n=m`λ. Если дополнительная
разность хода l∆n=mλ, то m`=m+q, т.е. вся интерференционная картина сместится на q полос.
Определив, на сколько полос сместилась интерференционная картина (т.е. целое число q),
можно вычислить изменение показателя преломления ∆n=qλ/l. В данной работе изменение
показателя преломления ∆n возникает при изменении давления воздуха на ∆p.

                                ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЯ ЧАСТЬ.

                            Ознакомление со схемой интерферометра.

    Принципиальная схема устройства интерферометра, используемого в работе, представлена
на рис. 1.