3B SCIENTIFIC PHYSICS U10350 Manuel D'utilisation page 22

•
Serrare di nuovo lentamente la vite del
micrometro in senso orario contando il numero
m degli anelli che si formano. Per valutare se si è
formato un anello completo, può essere utilizza-
ta la scala stampata sullo schermo di osservazio-
ne. Durante le misurazioni non dovrebbe possi-
bilmente arrivare aria nei fasci luminosi, poiché
potrebbero rendersi subito visibili alterazioni della
densità dell'aria dovute direttamente ad anelli di
interferenza "correnti".
•
Dopo avere contato almeno 20 anelli (più sono,
più risulterà precisa la misurazione), viene letta
la vite del micrometro e viene annotato il risulta-
to l .
M
•
Per potere valutare eventuali errori durante il
conteggio degli anelli, le fasi 1-3 dovrebbero es-
sere ripetute almeno 3 volte.
5.1.3 Analisi dell'esperimento
• Se ad esempio durante la prima misurazione m si sono
contati 30 anelli e si è ottenuta la seguente misura-
zione 20 mm – l = 11,76 mm, allora tenendo conto
M
di una riduzione ad esempio di 1:830 si ottiene un
percorso dello specchio pari a l
modo la lunghezza dell'onda luminosa è:
2 l
λ = =
s
651 nm
m
• In caso di esecuzione accurata dell'esperimento i
risultati di tutte le misurazioni non dovrebbero sco-
starsi di oltre il 2 % dal valore medio. Se vengono
determinati scostamenti superiori, può essere ne-
cessario pulire l'eccentrico (ved. paragrafo 3, Puli-
zia e manutenzione dell'eccentrico).
• Il risultato della misurazione della lunghezza d'on-
da dovrebbe avere una precisione di almeno ± il
5%. È possibile una verifica con un laser, la cui lun-
ghezza d'onda è nota (laser elio- neon:
λ = 632,8 nm).
5.2 Indice di rifrazione del vetro
5.2.1 Struttura dell'esperimento
• La struttura dell'esperimento corrisponde inizial-
mente all'esperimento standard (ved. paragrafo
5.1.1). Successivamente la piastra di base viene
applicata con il supporto girevole, come da fig. 3,
nel fascio parziale anteriore e lo specchio regolabile
viene di nuovo regolato di pochissimo, per ottene-
re gli anelli di interferenza al centro dello scher-
mo.
Fig. 3: Struttura dell'esperimento per la misurazione dell'indice di rifrazione
del vetro
1) C. L. Andrews, Optics of the Electromagnetic Spectrum, Prentice-Hall, 1960
= 9761 nm e in tal
S
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• Se lo specchio viene ora leggermente ruotato avanti
e indietro nel range intorno a 0 °, il passaggio dagli
anelli di interferenza che si formano a quelli che
scompaiono dovrebbe trovarsi esattamente intor-
no a 0 °. In caso contrario, il separatore di raggi
non forma esattamente un angolo di 45 ° rispetto
allo specchio regolabile in modo preciso. Poiché
un allineamento perfettamente esatto del
separatore di raggi è praticamente impossibile, vie-
ne annotato l'angolo φ
saggio dagli anelli di interferenza che si formano a
quelli che scompaiono. Durante l'analisi questo
angolo viene sottratto dal valore misurato φ
ottenere l'effettivo angolo di rotazione φ.
5.2.2 Esecuzione delle misurazioni
• Partendo dall'angolo φ
la piastra di vetro, mentre viene contato il numero
m degli anelli che scompaiono. Più aumenta l'an-
golo di rotazione, più si rimpicciolisce la variazio-
ne dell'angolo, che determina la scomparsa di una
anello. Pertanto per il conteggio di più di 20 anelli
circa è necessaria una mano molto precisa.
5.2.3 Analisi dell'esperimento
• Con l'angolo φ (ad es. 5,4 °), il numero di anelli
misurati m (ad es. 20), la lunghezza dell'onda λ (nel-
l'aria) del laser utilizzato (ad es. 633 nm) e lo spes-
sore della lastra di vetro t (in questo caso 4 mm) si
ottiene secondo Andrews
del vetro:
− λ ) −
( (
2 t m 1 cos
=
n
G
(
2 1 cos t
• Confrontando i proprio risultati con i valori della
letteratura si deve sempre tenere conto che l'indi-
ce di rifrazione dipende dalla lunghezza d'onda e
quindi possono essere confrontati solo valori in
presenza delle stesse lunghezze d'onda.
5.3 Indice di rifrazione dell'aria
5.3.1 Struttura dell'esperimento
• La struttura dell'esperimento corrisponde inizial-
mente all'esperimento standard (ved. paragrafo
5.1.1) con un'unica modifica: per per questo espe-
rimento lo strato parzialmente riflettente del
separatore di raggi è opportunamente rivolto ver-
so destra e all'indietro. Quindi la cella a vuoto vie-
ne applicata, come da fig. 3, nel fascio parziale di
destra e lo specchio regolabile viene di nuovo re-
golato di pochissimo, per ottenere gli anelli di in-
terferenza al centro dello schermo.
Fig. 4: Struttura dell'esperimento per la misurazione dell'indice di rifrazione
dell'aria
nel quel ha luogo il pas-
0
per
M
viene lentamente ruotata
0
1)
l'indice di rifrazione n
 
2 2
λ
m
φ ) +
   
4 t
 
=
1,55
− φ ) − λ
m
G