Интерферометр жамена (интерференционный рефрактометр). РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Интерферометр жамена (интерференционный рефрактометр) - интерферометр для измерения показателей преломления газов и жидкостей, а также для определения концентрации примесей в воздухе. И. Ж. (рис.) состоит из двух одинаковых толстых плоскопараллельных пластинок из стекла, установленных почти параллельно друг другу. Пучок света падает на первую пластинку под углом i, близким к 45°. Каждый луч пучка после отражения на поверхностях пластинки делится на 2 когерентных луча S₁ и S₂, идущих на нек-ром расстоянии друг от друга, зависящем от толщины пластинок d. Далее на второй пластинке каждый из них аналогичным образом разделяется на два луча. В результате от второй пластинки идут 4 параллельных когерентных луча S₁', S''₁, S'₂, S''₂; лучи S₁' и S''₂ перекрываются диафрагмой D, а лучи S''₁, и S'₂ попадают в зрит, трубу и интерферируют в фокальной плоскости объектива О₁. Разность хода между ними равна

где n_п - показатель преломления пластинок, j - угол между ними. При j@5'-15' D мала, поэтому при использовании источника белого света наблюдаются только интерференц. полосы низкого порядка, к-рые имеют форму прямых линий с белой ахроматич. полосой в центре, окружённой системой окраш. полос. Сравнительно большое расстояние между лучами S₁ и S₂ позволяет установить на их пути две кюветы K₁и K₂ одинаковой длины l с исследуемыми веществами, показатели преломления к-рых n₁ и n₂. Возникающая разность хода D=(n₂-n₁)l=dnl приводит к смещению ахроматич. полосы в поле зрения зрительной трубы. Измерение D в И. Ж. производят с помощью компенсатора Жамена, к-рый создаёт дополнит, разность хода, обратную той, к-рая вызвана различием n₁ и n₂. Компенсатор состоит из двух одинаковых плоскопараллельных пластинок Р₁ и Р₂ (рис.), установленных в ходе лучей S₁ и S₂ и укреплённых на оси ОО под углом

Схема интерферометра Жамена: ОО - ось вращения компенсаторных пластинок; L - лимб поворота компенсатора; О₁ и О₂ - объектив и окуляр зрительной трубы.

друг к другу. Вносимая ими разность хода зависит от углов падения лучей на пластинки и может изменяться при вращении пластинок. Величина этой разности хода может быть рассчитана или проградуирована в измеряемых величинах (напр., n₂-n₁) и наносится на лимб L оси поворота пластинок. Поворачивая компенсатор, приводят смещённую ахроматич. полосу на перекрестие трубы и отсчитывают величину смещения D. Зная D и l, определяют разность dn. Точность измерения dn в И. Ж. может достигать 6-го десятичного знака. С помощью И. Ж. проводят количеств, анализ газовых смесей - определяют концентрацию нек-рых газообразных примесей, напр, метана и СО₂, в воздухе шахт (т. к. n зависит от природы газа).

Литература по интерферометру жамена (интерференционному рефрактометру)

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.