ITR-1 интерферометрiн градуирлеу

ЖЫЛУ-ФИЗИКАЛЫҚ АРНАЙЫ ПРАКТИКУМ

№4 жұмыс

ITR-1 ИНТЕРФЕРОМЕТРІН ГРАДУИРЛЕУ

Жұмыстың мақсаты: концентрацияны өлшеу әдістері бойынша дәріс материалын бекіту: құрылғымен танысу және ИТР-1 интерферометрімен жұмысты игеру; интерферометрді бітіру және ең кіші квадраттар әдісі бойынша градуирлеу тәуелділігін есептей отырып график құру, ИТР-1 интерферометріндегі газдар қоспасын талдау.

2. Әдістің қысқаша теориясы

ITR-1 интерферометрі сұйық және газ қоспаларының концентрациясын анықтамалық және зерттелетін газдар арасындағы сыну көрсеткіштерінің айырмашылығы бойынша анықтауға арналған. Талдау үшін интерферометрді қолдану екі компонентті жүйелер үшін мүмкін, ал көп компонентті жүйелер үшін бір компоненттен басқа барлық компоненттердің тұрақтылығымен шектеледі. Бұлтты және боялған орталарды талдау үшін интерферометр жарамсыз.

Құрылғының жиынтығында өлшемі 100 мм-ден 1000 мм-ге дейінгі газ кюветтерінің жиынтығы бар.өлшеу механизмінің шкаласы 3000 бөлімге бөлінеді. Кюветтің ұзындығына байланысты зерттелетін және анықтамалық зат арасындағы сыну көрсеткіштерінің айырмашылығын өлшеу диапазоны өзгереді. Тиісінше, құрылғының сезімталдығы өзгереді-шкаланың бір бөлінуіне жатқызылған сыну көрсеткіштерінің айырмашылығы. Жарық көзі ретінде 8В, 0,4 а электр шамы қолданылады.құрылғының қуаты төмендететін трансформатор арқылы айнымалы ток желісінен алынады. Окулярдың ұлғаюы Г - . ITR–1 жұмыс принципі Қос саңылаудан дифракция құбылысына негізделген. Интерферометрдің схемасы суретте көрсетілген

[pic 1]

Линзадан және тар саңылаудан тұратын коллиматордан шыққан параллель сәуле сәулесі екі саңылауы бар диафрагма арқылы өтіп, оптикалық линзаның фокустық жазықтығында жиналады. Диафрагма саңылауларындағы жарықтың дифракциясы салдарынан жазықтықта күшті окулярдың көмегімен байқалатын интерференциялық жолақтар жүйесі құрылады . Линзалар арасындағы және диафрагма саңылауларына қарсы сәулелер жолында екі камералы кювет қойылады, оның камералары анықтамалық және сыналатын газдармен толтырылады. Сыналушы мен анықтамалық газдардың сыну көрсеткіштерінің айырмашылығы окулярда байқалатын кедергі үлгісінің сысуына әкеледі. Осы орын ауыстырудың шамасын өлшеу арқылы газдардың сыну көрсеткіштерінің айырмашылығы анықталады. Сыну көрсеткіштерінің айырмашылығы, кюветтің ұзындығы мен интерференция үлгісінің орын ауыстыру шамасы арасындағы байланыс формуламен берілген:[pic 2]

Мұндағы

[pic 3]-сыналатын газдың сыну көрсеткіші,

[pic 4]- эталондық газды салыстыру сыну көрсеткіші,

L-кюветтің ұзындығы,

h-интерференция үлгісінің орын ауыстыру шамасы.

[pic 5]

1 жарық көзінен келетін сәулелер шоғыры 3 линзаның фокустық жазықтығында орналасқан 14 тар саңылауды жарықтандырады. Линзадан шыққан кезде жарық параллель сәулемен жүреді. Параллель сәуленің жолына орналастырылған 15 Қос саңылауынан көру түтігінің фокустық жазықтығында кедергі жолақтары пайда болады. Көру түтігі 17 линзадан және 13 көз линзасы бар 12 цилиндрлік окулярдан тұрады. Окуляр-диаметрі 2,2 мм оптикалық шыны цилиндр. Мұндай окуляр арқылы қараған кезде жарық нүктесінің бейнесі ұзындығы линзаның диаметрімен анықталатын ашық тік сызық түрінде болады. Осы сызықтың әр нүктесінде линзаның белгілі бір көлденең қимасы арқылы өтетін сәулелер қосылады.

Зерттелетін газдар 5 немесе 6 кюветтерге енгізіледі, олар объективтің алдындағы кеңістіктің жоғарғы бөлігін ғана алады. Төменгі сәулелер кюветтің астынан өтіп, төменгі қозғалмайтын интерференциялық жолақ жүйесін құрайды, жоғарғы жағы газ кюветтерінен өтіп, жоғарғы қозғалмалы жолақ жүйесін құрайды.

Газдардың сыну көрсеткіштерінің айтарлықтай айырмашылығымен жолақтардың жоғарғы жүйесі окулярдың көрінісінен шығады және оның орнында жеңіл жолақ болады. Кюветтің екі камерасында бірдей сыну көрсеткіші бар заттар болған жағдайда, жолақтардың жоғарғы кедергі жүйесі төменгі– қозғалмайтын жүйемен сәйкес келеді. Сыну көрсеткіштерінде шамалы айырмашылық болған кезде жолақтардың жоғарғы жүйесі төменгі жағына қатысты жылжиды.