Interferómetro jamin

El interferómetro de Jamin ( refractómetro de interferencia ) es un interferómetro de dos haces utilizado para medir los pequeños índices de refracción de los gases , propuesto por Jules Jamin en 1856.

Dispositivo

En el interferómetro de Jamin, la luz pasa a través de dos placas de vidrio idénticas planas y paralelas de no menos de 20 mm de espesor. La distancia entre los haces cuya interferencia se estudia depende del espesor de las placas. Se hace suficiente para colocar dos cubetas con gases en el camino de los rayos.

Las placas se colocan en un ángulo de 45° con respecto a la línea que conecta sus centros y se giran con tornillos de ajuste sobre los ejes vertical y horizontal para cambiar el ancho y la pendiente de las franjas de interferencia. Cuando un haz de luz incide sobre la primera placa, se refleja parcialmente desde sus superficies exterior e interior, dividiéndose en dos haces. En este caso, la distancia entre las vigas depende del espesor de la placa. La interferencia ocurre después de la reflexión de la segunda placa entre haces, cada uno de los cuales experimentó una reflexión de diferentes superficies de las placas.

Aplicación

Si los índices de refracción de los gases estudiados son iguales y la longitud de las cubetas es el desplazamiento de las bandas cuando se introducen diferentes gases en las cubetas y la longitud de onda es, entonces la diferencia en los índices de refracción será igual a: $n_{1}$ ${\ estilo de visualización n_ {2},}$ ${\ estilo de visualización L,}$ $metro,$ ${\ estilo de visualización \ lambda,}$

\Delta n=n_{2}-n_{1}={\frac {m\lambda}{L)).

Al medir, una de las cubetas se llena con el gas de prueba a través de las boquillas de la cubeta, la segunda con un gas de referencia con un índice de refracción conocido, por ejemplo, aire, la dependencia del índice de refracción con la temperatura, la humedad y la presión está bien estudiada. , o a veces se vacía la cubeta comparativa.

Los valores prácticamente típicos de , disponibles para la medición, son del orden de magnitud 10 −7 . Al medir, no es difícil medir el desplazamiento de las bandas en 1/10. Por ejemplo, con una longitud de celda de 0,5 m, cuando se opera a una longitud de onda de luz de 500 nm, un cambio de banda de 0,1 corresponde a un cambio en el índice de refracción de 10 −7 . ${\ estilo de visualización \ Delta n}$

Desventajas y modificaciones

Las principales desventajas del interferómetro Jamin son la complejidad del dispositivo para operar en el rango ultravioleta , requiriendo placas especiales de cuarzo o fluorita , y la dificultad de fabricar placas del mismo espesor mayores de 5 cm, al mismo tiempo, placas gruesas muy entran lentamente en un estado de equilibrio térmico con el medio cuando cambia su temperatura. Los cambios en su espesor como resultado de la expansión térmica lineal desplazan las franjas de interferencia.

Las deficiencias del interferómetro Jamin se eliminaron más tarde en los interferómetros Rozhdestvensky y Mach-Zehnder y el interferómetro Rayleigh . El propio interferómetro de Jamin para medir los índices de refracción de los gases finalmente fue reemplazado por el interferómetro de Rayleigh.

Literatura

Sivukhin DV Optics // Curso general de física. - 3ra ed., estéreo. - M. : Fizmatlit, 2005. - T. 4. - S. 249-256. — 792 pág. — ISBN 5-9221-0228-1 .
Born M. , Wolf E. Fundamentos de la óptica. ed. 2do. - M. : "Nauka" , 1973. - 720 p.

Enlaces

Interferómetro Jamin - Artículo de la Enciclopedia de Física