Indice De Réfraction Du Verre; Indice De Réfraction De L'air; Montage De L'expérience; Réalisation Des Mesures - 3B SCIENTIFIC PHYSICS U10350 Manuel D'utilisation

5.1.3 Evaluation de l'expérience
• Si par exemple on relève au cours de la première
mesure m = 30 anneaux et 20 mm – I
compte tenu d'une démultiplication de par
exemple 1:830, on obtient un parcours de miroir
l = 9761 nm et ainsi la longueur d'onde lumineuse
S
suivante :
2 l
λ = =
s
651 nm
m
• Si l'expérience est réalisée soigneusement, les ré-
sultats de toutes les mesures ne doivent pas diver-
ger de plus de 2% de la valeur moyenne. Si les écarts
sont plus importants, il peut s'avérer nécessaire de
nettoyer l'excentrique (cf. paragraphe 3, Nettoyage
et entretien de l'excentrique).
• La précision des mesures de la longueur d'onde doit
être d'au moins ± 5%. Une vérification est possible
avec un laser de longueur d'onde connue (laser au
He-Ne : λ = 632,8 nm.
5.2 Indice de réfraction du verre
5.2.1 Montage de l'expérience
• Le montage est d'abord similaire à celui de l'expé-
rience standard (cf. 5.1.1). Puis, la plaque en verre
avec le support pivotant est placée dans le rayon
partiel avant (fig. 3) et le réglage du miroir ajustable
est légèrement affiné pour que les anneaux d'in-
terférence restent bien au centre de l'écran.
Fig. 3 : Montage pour la mesure de l'indice de réfraction du verre
• Lorsque le miroir est légèrement tourné en avant
ou en arrière autour de 0°, la transition des an-
neaux apparaissant aux anneaux disparaissant doit
se situer très exactement à 0°. Si ce n'est pas le cas,
cela signifie que le diviseur ne se trouve pas exac-
tement dans un angle de 45° par rapport au miroir
à réglage fin. Comme une orientation parfaitement
exacte du diviseur est pratiquement impossible, on
note l'angle φ
où a lieu cette transition. Dans cette
0
position, cet angle est déduit de la valeur de me-
sure φ pour obtenir l'angle de pivotement réel φ.
M
5.2.2 Réalisation des mesures
• On tourne la plaque en verre à partir de l'angle φ
On compte le nombre m d'anneaux disparaissant.
Plus l'angle pivotant est grand, moins la modifica-
tion de l'angle qui entraîne la disparition d'un an-
neau est importante. Aussi est-il nécessaire d'avoir
du doigté pour compter un peu plus d'une ving-
taine d'anneaux.
1) C. L. Andrews, Optics of the Electromagnetic Spectrum, Prentice-Hall, 1960
5.2.3 Evaluation de l'expérience
• Avec l'angle φ (par ex. 5,4°), le nombre d'anneaux
= 11,76 mm,
M
• Lorsqu'on compare ses propres résultats avec ceux
5.3 Indice de réfraction de l'air
5.3.1 Montage de l'expérience
• Le montage est d'abord similaire à celui de l'expé-
Fig. 4 : Montage pour la mesure de l'indice de réfraction de l'air
5.3.2 Réalisation des mesures
• Brancher la pompe à vide à la cellule à vide et no-
5.3.3 Evaluation de l'expérience
.
• Avec une pression p = 0 l'indice de réfraction est
0
16
mesuré m (par ex. 20), la longueur d'onde λ (dans
l'air) du laser utilisé (par ex. 633 nm) et l'épaisseur
de la plaque en verre t (dans ce cas 4 mm), on ob-
1)
tient selon Andrews l'indice de réfraction n
verre :
− λ ) −
( (
2 t m 1 cos
=
n
G
−
(
2 1 cos t
mentionnés dans la littérature, il faut toujours tenir
compte que l'indice de réfraction dépend de la lon-
gueur d'onde et qu'on ne peut comparer entre elles
les valeurs de mêmes longueurs d'ondes.
rience standard (cf. 5.1.1), à la différence près que,
pour des raisons pratiques, la couche partiellement
réfléchissante du diviseur est orientée en arrière
vers le côté droit. Puis, la cellule à vide est placée
dans le rayon partiel droit (fig. 4) et le réglage du
miroir ajustable est légèrement affiné pour que les
anneaux d'interférence restent bien au centre de
l'écran.
ter la pression p affichée. Puis, faire le vide dans la
cellule et compter le nombre m d'anneaux dispa-
raissant. Noter à intervalles réguliers la pression et
le nombre correspondant. Lorsque la pression mi-
nimale est atteinte (pour une pompe à main sim-
ple, env. 10 kPas), la cellule à vide est de nouveau
remplie d'air. A présent, on peut encore effectuer
une série de mesures à surpression (jusqu'à max.
200 kPas, correspondant à 1 bar de surpression).
n (p = 0) = 1. L'indice augmente au fur et à mesure
qu'augmente la pression, selon l'équation :
∆
n
( ) = +
.
n p 1 p
∆
p
du
G
 
2 2
λ
m
φ ) +
   
4 t
 
=
1,55
φ ) − λ
m