Planując poprawki mojego interferometru obiecuję sobie że to już ostatnia jego wersja. Jednak to tylko pobożne życzenia. Fizyka doświadczalna tym różni się od fizyki obrazkowej, że zaskakuje i zaciekawia, wciąga i kusi. Nie jest łatwo powiedzieć dość. Po ostatniej publikacji miałem już mocne postanowienie że buduję zupełnie inny interferometr. Fajnie jest dotrzymać samemu sobie słowa...ale to czasem nie takie proste.
Miałem "zachciołka" na szacowanie możliwych odkształceń. Zrezygnowałem z kalibracji interferometru tak, by można było nakręcać w miarę czytelne filmiki. Podniosłem rozdzielczość prążków o kilkadziesiąt procent (co jest łatwe). Mniej więcej wygląda to tak jak na tej fotce:
Po zdemontowaniu interferometru z zawiasów, zważyłem go. Całość osprzętu wraz zawiasami ważyła 2,35 kilograma.
Następnym krokiem było podparcie platformy w trzech punktach. Dwa to zawiasy na jakich obraca się interferometr, a trzeci to punkt w jakim dłonią obracałem interferometr. W czasie pracy interferometru siły rozkładają się na 3 podpory, więc uznałem że odważnik 1kg będzie w miarę trafnie symulował odkształcenia w czasie obrotu. Ustawiałem go więc w różnych punktach rozmieszczonych na platformie.
Nie zawiodłem się i interferometr reagował na obciążenia. Metodologia była taka, że stawiałem odważnik, zaznaczałem położenie prążka, a po jego usunięciu sprawdzałem o ile prążki się przesunęły. Wyniki zawierały się w przedziale od jednego prążka do dwóch, w zależności od miejsca w jakim stał odważnik.
Wynik był mało zadawalający, bo w czasie obrotu o 90 stopni uzyskiwałem przesunięcia w przedziałach około 14 prążków. Wskazuje to że jednak jest coś więcej w temacie. Oglądając wielokrotnie interferometr znalazłem jedno miejsce, gdzie mogły następować dodatkowe odchylenia. Znajdowało sie ono w miejscu mocowania lustra poziomego do podpory lustra rozdzielającego. Zakupiłem więc więcej kleju i dokleiłem feralne miejsce. Profilaktycznie dołożyłem warstwy kleju w każdym miejscy w jakim okład optyczny był mocowany do płyty ze spieków. Były to:
1/mocowanie lustra poziomego
2/mocowanie lustra pionowego
3/mocowanie lustra rozdzielającego w dwóch osiach (wcześniej było w jednej osi)
4/ mocowanie okularu
Po wyschnięciu kleju uruchomiłem interferometr. Tutaj pomógł pewien przypadek. Musiałem w tym czasie odebrać telefon. Prowadziłem rozmowę i zerkałem w międzyczasie na prążki. Najpierw myślałem że coś się dzieje z moim wzrokiem. Młodzieńcem nie jestem...wiec...może i wzrok mi szwankuje.
Prążki złośliwie przesuwały się choć interferometr był nieruchomy. Przesunięcia były losowe. Przez minutę stały jak zamurowane, a potem oscylowały . Po kilku drgnięciach zatrzymywały sie na jakiś czas. Potem znowu to samo. Amplituda nie była stała, ilość drgań też nie była powtarzalna.
Wiele się nie zastanawiałem. uznałem że jest to spowodowane tym, że powietrze posiada pewien gradient temperatury. Przepływ tego powierza powoduje odchylenia prążków. Musiały to być małe zmiany temperatury, ale wystarczające by interferometr reagował. Chcąc by moje doświadczenie było wykonane optymalnie (o ile to możliwe w moich warunkach), dokonałem kolejnej modyfikacji. Wstawiłem dwie docięte rury pcv na drodze promieni pomiędzy lustrami a szybką rozdzielającą. Układ po tej modyfikacji wygląda tak ja na tym foto:
Nie było to zbyt trudne, wiec wielce zadowolony siebie uruchomiłem interferometr. Niestety spotkała mnie kolejna niemiła niespodzianka. Prążki jak pływały, tak pływają. Niespecjalnie widzę poprawę stabilności pracy. Doszedłem do wniosku, że jedynym sposobem na unikniecie tego efektu jest umieszczenie aparatury w próżni. Niestety to jest dla mnie niewykonalne. Nie mam odpowiedniego sprzętu, a koszty jakie musiał bym ponieść zdecydowanie przekraczają mój budżet. Pozostało mi oszacowanie wpływu zmian gradientu temperatury na wyniki.
Wykonałem to na dwa sposoby:
1/ ogrzewałem rurę pcv za pomocą mikropalnika na gaz propan-butan
2/ tym samym palnikiem ogrzewałem szpilki mocujące lustra
Prawda jest że te działania powodowały odchylenia prążków. Jednak miały one inny charakter. W czasie ogrzewania prążki przesuwały sie powoli. Nie były to oscylacje, ale przesunięcie np. w prawo. potem w czasie ochładzania powoli wracały na swoje miejsce. Uważam że jeśli gradient temperatury ma wpływ na wyniki, to jest on zbyt mały by wytłumaczyć całe przesunięcie. Natomiast niemal na pewno nie on wpływu na oscylacje prążków.
Ostatnim powodem oscylacji jaki mi przyszedł do głowy, to drgania gruntu. Swoje badania wykonuje na dość ciężkim biurku, stojącym na betonowej podłodze. Beton ten ma bezpośredni kontakt z gruntem. Możliwe że to drgania gruntu. Jeśli lekko tupnę w okolicach interferometru to faktycznie widać reakcje. W moim garażu, gdzie znajduje sie wszystko co niepotrzebne ( a jest tego sporo), wyszperałem gumy odbojowe, stosowane w przyczepkach samochodowych. Grube one są na 5 cm. Ustawiłem więc biurko na czterech takich gumach. Tupanie zdecydowanie mniej wpływa na interferometr.
Jak widać wykonałem kilka modyfikacji. Nie wpłynęły one bardzo na przesunięcie prążków w czasie obrotu, natomiast pojawił się problem z oscylacją wskazań.
Myślę że można by zweryfikować te oscylacje, budując dwa interferometry i porównując ich wskazania w jednym czasie. Zastanowię się nad tym w przyszłości. Możliwe że to zrobię. Inny pomysł, to zastąpić powietrze czymś innym. Można by zamiast rur pcv, zastosować bloki szkła, tak by rozdzielone wiązki wędrowały w tych blokach, zamiast w powietrzu. Stabilność cieplna szkła na pewno będzie lepsza niż powietrza.
To co opisałem działo się wieczorami ubiegłego tygodnia. Niedziela rano piszę ten tekst. Dla potomnych postanawiam nagrać film z tego jak oscylują moje prążki. Włączam interferometr, przysłaniam okno, montuje aparat....,....i czekan na oscylacje. padła bateria z lasera, więc do ładowarki ja wsadziłem. Po godzinie uruchamiam ponownie...a prążki stoją jak zamurowane.
Jak to sie mówi...nie bądź w gorącej wodzie kąpany. Postanawiam poczekać do wieczora. W końcu to nie fizyka obrazkowa...a to nie papier i wszystkiego nie przyjmuje.
Około godziny 21 podam wynik z drógiej próby sprawdzenia oscylacji prążków.
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Zgodnie z obietnicą dokonałem ponownego pomiaru stabilności prążków. Uzyskałem efekt pozytywny. Dla pewnosci zwiększyłem powiekszenie prążków. W tym badaniu prążek wyglądał tak:
Jak widać na ekranie miesci się tylko jeden ciemny prążek. Jest stabilny w czasie. Jestem zadowolony z tego wyniku.
Pozostal do rozwiazania problem przesunięcia prążków w czasie obrotu. Będę chciał napisac jeszcze jedną notke na ten temat.
Pozdrawiam
