Определение показателя преломления воздуха

Как известно из молекулярной оптики, коэффициент преломления газа связан с давлением газа следующим соотношением:

где к - постоянная Больцмана, Т - температура газа и а - поляризуемость молекул. Поляризуемость а зависит от размеров и состава молекул газа. Так как воздух состоит из смеси различных газов, то под поляризуемостью молекул воздуха следует понимать некоторую среднюю величину, которую можно определить экспериментально, используя зависимость Ап = f(Ap). Из формулы (6.35) следует:

или

где

Коэффициент А определяется по углу наклона зависимости Ап = /(Др). В результате такой обработки получают значение <Л>, по которому затем определяют коэффициент преломления воздуха в условиях опыта при атмосферном давлении р и температуре Т.

Формула (6.35) позволяет установить связь между показателем преломления п при температуре Т и давлении р с показателем преломления по при нормальных условиях = 273 К, ро =10 Па) и определить по

Полученное значение п0 сравнивается с табличным.

1

Погрешность в измерении разности показателей преломления Ди, в основном, определяется погрешностью в определении <А>. Так как коэффициент А определяется по углу наклона прямой зависимости Ап = fAp), то погрешность в определении <А> находится при обработке прямой методом наименьших квадратов или приближенным графическим методом (прил. 1). В результате такой обработки получают доверительную границу случайной погрешности ?А.

Доверительная граница 0, неисключенной систематической погрешности задается в прилагаемой к установке таблице.

Доверительная граница абсолютной погрешности в определении А равна

Доверительная граница Ар абсолютной погрешности результата измерения давления р

Относительная погрешность результата измерения разности абсолютного показателя преломления воздуха и вакуума

Окончательный результат записывается в виде

Контрольные вопросы

  • 1. Где используется явление интерференции?
  • 2. Изобразите оптическую схему интерферометра ИТР-1.
  • 3. Чем может быть обусловлено смещение верхней системы интерференционных полос относительно нижней?
  • 4. Какова роль компенсационной пластинки?
  • 5. Сделайте вывод основной расчетной формулы для определения разности показателей преломления.
  • 6. Как производится градуировка микрометрического винта?
  • 7. Какой вид имеет теоретическая зависимость А// (Ар)?
  • 8. Как определяется коэффициент преломления воздуха в условиях опыта?
  • 9. Как рассчитать коэффициент преломления п() при нормальных условиях из значения п в условиях опыта?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >