Е = (F/k) 
.
16.Окончательный результат для Е запишите в виде 
, где 
– абсолютная погрешность; 
– среднее арифметическое значение модуля Юнга.
Таблица 1
| m, кг | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,15 | 0,1 | 0,05 | |
| F=mg, Н | |||||||
 , мм
| |||||||
| k= /∆X
| |||||||
| F/k | |||||||
| Е, Н/м2 |
Задание 2. Определение показателя преломления воздуха
Показатель преломления является важной характеристикой среды. Различают абсолютный и относительный показатели преломления. Абсолютным показателем преломления среды называется отношение скорости распространения света в вакууме (с) к скорости ее распространения в данной среде (
):
.
Относительный показатель преломления определяется для двух сред с различными абсолютными показателями преломления. Относительный показатель преломления второй среды относительно первой равен
.
Таким образом, показатель преломления связан со скоростью распространения света в среде и зависит от физического состояния среды (от температуры, плотности, наличия упругих напряжений, а также от длины волны света).
В настоящей работе предлагается интерферометрическим методом исследовать зависимость между давлением газа в кювете и его показателем преломления. Для этого в один из пучков излучения в интерферометре помещают кювету длиной l с газом. При изменении показателя преломления газа на 
возникает дополнительная разность хода 
, что приводит к смещению интерференционной картины на 
полос. В качестве газа в данной работе используем воздух, давление которого в кювете изменяем с помощью груши.
1. Установите в кронштейнах поворотного столика (4) интерферометра (рис.2) кювету для воздуха (5), соединенную с пневмоблоком. Манометр пневмоблока (5-1) должен показывать нуль (если не показывает, то настройте нуль манометра).
2. Закройте кран насоса пневмоблока (5-2) и создайте в кювете насосом избыточное давление 250-300 мм ртутного столба.
3. Отметьте на экране положение какой-либо интерференционной полосы. Аккуратно приоткрывая кран насоса пневмоблока, снижайте давление и следите за смещением интерференционной картины. Фиксируйте одновременно число пройденных через отметку полос N и величину соответствующего давления р1. Данные занесите в таблицу 2.
Число смещенных интерференционных полос рассчитайте следующим образом. Если, например, при давлении 280 мм рт.ст. смещение произошло на 5 полос, а дальнейшее падение давления до 250 привело к смещению еще на 4 полосы, то общее число смещенных полос для давления 250 мм рт. ст. будет 5+ 4 = 9.
4. Постройте график зависимости числа смещенных интерференционных полос ΔN от разности избыточного давления ∆p1 и убедитесь в его линейности.
5. Определите по графику зависимости 
угловой коэффициент ΔN/Δp = ΔN/Δp1 и затем найдите зависимость показателя преломления от давления по формуле
1.
6. Показатель преломления воздуха в кювете рассчитайте по формуле
,
где p0 = 720 мм рт.ст – атмосферное давление. Удобно измерять p0 и ∆p1 в одних и тех же (любых) единицах.
Длина кюветы = 120 мм;
Длина волны λ0 =0,652 мкм;
Давление в кювете p = po + p1, где p1 – избыточное давление, определяемое манометром.
7. Окончательный результат представьте в виде
ΔN/Δp = ΔN/Δp1= ___________________полос/мм.рт.ст.
n -1= 
) =_______________________________
| Смещение N, полос | ||||||||
| Избыточное давление p1, мм рт. ст. |
Таблица 2
Контрольные вопросы
1. Дайте определение интерференции.
2. Какие волны называются когерентными?
3. Назовите методы получения когерентных волн.
4. Выведите условия получения интерференционных максимумов и минимумов интенсивности света.
5. Объясните устройство и работу интерферометра.
6. Дайте определения абсолютного и относительного показателей преломления вещества и сформулируйте закон преломления.
7. Запишите формулу, отражающую зависимость показателя преломления от давления.
Лабораторная работа № 59
