Verantwortlich: Dr. H.P. Lang, Büro 3.23, int. Tel. 73769.

Ziel:

Messung von Brechungsindices an der Grenzfläche Luft-Glas bei verschiedenen Winkeln und an der Grenzfläche Luft-Vakuum bei verschiedenen Drücken mit Hilfe eines Interferometers.

Zubehör:

1. •Interferometer
   

2. •Quecksilberdampflampe mit Rotfilter
   

3. •drehbare Glasplatte (als Einsatz)
   

4. •evakuierbarer Glaszylinder (als Einsatz)
   

Aufgaben:

1. •
   

2. •1) Bestimmung der Wellenlänge der roten Lichtquelle: Hierzu mit Mikrometer-Schraube dem optischen Weg vergrössern und dabei abzählen, wie oft das Interferenzmuster oszilliert (Anzahl N). Achtung: optischer Weg = Länge des Interferometerarmes x 2.
   
   

3. •2) Wieso ergeben sich überhaupt Interferenzringe ?

   

   
   
   

4. •3) Bestimmung des Brechungsindex der drehbaren Glasplatte:
   

5. •Hierzu:
   

a) die Glasplatte mit Hilfe des Interferenzbildes senkrecht stellen,

b) die Platte aus der senkrechtem Stellung herausdrehen und N messen,

c) die Aenderung des optischen Weges als Funktion des Drehwinkels der Platte berechnen (Achtung: sowohl der Weg im Glas als auch der Weg im der Luft sind winkelabhängig).

1. •
   
   

2. •4) Bestimmung des Brechungsindex von Luft:
   

3. •Hierzu:
   

a) Glaszylinder mit Pumpe evakuieren

b) Druck p1 ablesen, Luft langsam hinein strömen lassen, N1 messen, Δp ablesen; Wiederholung dieser Messung bei höheren Werten von p1.

c) Δn/Δp ausrechnen.

Literatur:

Optik - Bücher, Gerthsen, allg. Physik-Lehrbücher.

Tips:

Aufgabe 1)

Das Licht ist rot (Wellenlänge ungefähr 620 nm).

   

 

Aufgabe 3)   

Zuerst Fall fuer geradestehende Glasplatte betrachten (a=0) und Interferenzbedingung aufstellen.

 

Aufgabe 4)

Vakuum hat den Brechungsindex 1, der Brechungsindex von Luft ist proportional zur Anzahl Moleküle pro Volumen, und somit zum Luftdruck.

Ansatz:   Dn / Dp = (n-1) / po

nach n auflösen.

1. •email: Hans-Peter.Lang@unibas.ch
   

2. •phone: +41 61 267 3769
   

3. •fax: +41 61 267 3784
   

4. •Institut für Physik, Klingelbergstr. 82, CH-4056 Basel
   
   

H.P. Lang, 2.8.97 / 1.11.01 / 25.8.09