معامل انكسار الغاز بالتداخل: احسبه من الأهداب مع مرور الضوء مرتين في الخلية. [1]
الخلاصة السريعة
عدد دورات الأهداب يعطي تغير معامل الانكسار؛ معرفة المعامل النهائي تحتاج أيضًا المعامل الابتدائي. [2]
- ينقسم الضوء إلى شعاعين ثم يجتمعان للتداخل. نفترض ضوءًا أحادي اللون، خلية غاز منتظمة في ذراع واحد، ومرورًا عموديًا ذهابًا وإيابًا. نثبت المرآتين والطول والأجزاء الأخرى؛ تتغير حالة الغاز فقط. [1]
- L طول الغاز في الخلية باتجاه الشعاع، دون سماكة النوافذ. λ₀ طول الموجة في الفراغ؛ n₁ وn₂ معاملا البداية والنهاية، بلا وحدات. فرق المسار البصري يتغير بمقدار 2L(n₂−n₁)، لأن الضوء يقطع الغاز مرتين. [2]
- عند زيادة المعامل وعد m دورات كاملة: n₂=n₁+mλ₀/(2L). مثال مفترض L=6cm=0.06m، وλ₀=600nm=6×10⁻⁷m، وm=60؛ الزيادة 0.00030. إذا بدأنا من فراغ n₁=1، فالنتيجة n₂=1.00030. cm سنتيمتر وnm نانومتر. [2]
- إذا كان n₁=1.00010، فالعد نفسه يعطي n₂=1.00040؛ لا نضع 1 تلقائيًا. عند نقص المعامل نطرح mλ₀/(2L)، حيث m عدد موجب؛ العدد وحده لا يحدد اتجاه التغير. [2]
- الدورة هنا من مضيء إلى المضيء التالي عند موضع رصد ثابت، أو من معتم إلى المعتم التالي؛ المضيء إلى المعتم نصف دورة. لا نعد الحلقات الموجودة في صورة ساكنة بدل الأهداب العابرة أثناء التغير. [1]
- في مثال الفراغ، خطأ عد أقصاه ±2 دورة يعطي خطأ معامل أقصاه ±0.000010؛ مجال n₂ من 1.00029 إلى 1.00031. هذا حد للعد وحده مع ثبات باقي المعطيات، لا ميزانية خطأ كاملة ولا قياس منفذ. [1]
ثبت النموذج
ينقسم الضوء إلى شعاعين ثم يجتمعان للتداخل. نفترض ضوءًا أحادي اللون، خلية غاز منتظمة في ذراع واحد، ومرورًا عموديًا ذهابًا وإيابًا. نثبت المرآتين والطول والأجزاء الأخرى؛ تتغير حالة الغاز فقط. [1]
لماذا يظهر العامل اثنان؟
L طول الغاز في الخلية باتجاه الشعاع، دون سماكة النوافذ. λ₀ طول الموجة في الفراغ؛ n₁ وn₂ معاملا البداية والنهاية، بلا وحدات. فرق المسار البصري يتغير بمقدار 2L(n₂−n₁)، لأن الضوء يقطع الغاز مرتين. [2]
احسب الزيادة
عند زيادة المعامل وعد m دورات كاملة: n₂=n₁+mλ₀/(2L). مثال مفترض L=6cm=0.06m، وλ₀=600nm=6×10⁻⁷m، وm=60؛ الزيادة 0.00030. إذا بدأنا من فراغ n₁=1، فالنتيجة n₂=1.00030. cm سنتيمتر وnm نانومتر. [2]
راجع المعامل الابتدائي والاتجاه
إذا كان n₁=1.00010، فالعد نفسه يعطي n₂=1.00040؛ لا نضع 1 تلقائيًا. عند نقص المعامل نطرح mλ₀/(2L)، حيث m عدد موجب؛ العدد وحده لا يحدد اتجاه التغير. [2]
عد الدورات لا الحلقات
الدورة هنا من مضيء إلى المضيء التالي عند موضع رصد ثابت، أو من معتم إلى المعتم التالي؛ المضيء إلى المعتم نصف دورة. لا نعد الحلقات الموجودة في صورة ساكنة بدل الأهداب العابرة أثناء التغير. [1]
حد خطأ العد
في مثال الفراغ، خطأ عد أقصاه ±2 دورة يعطي خطأ معامل أقصاه ±0.000010؛ مجال n₂ من 1.00029 إلى 1.00031. هذا حد للعد وحده مع ثبات باقي المعطيات، لا ميزانية خطأ كاملة ولا قياس منفذ. [1]
المراجع
أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.