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 nп - 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 K1 и 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).
В. И. Малышев
|
|
 |
