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《利用邁克爾孫干涉儀測量透明體的折射率》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、利用邁克爾孫干涉儀測量透明體的折射率母柏松馬孟祺陳云琳+北京交通大學(xué)理學(xué)院國家級物理實(shí)驗(yàn)中心摘要：光的干涉在光學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，本文提出用邁克耳孫干涉儀測量薄透明體折射率的方法，當(dāng)被測透明體插入邁克耳孫干涉儀的光路中時(shí)，其會與光路呈不同夾角，對應(yīng)光程變化可通過等傾干涉圓環(huán)的變化，根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器吞吐圓環(huán)數(shù)、薄透明體厚度、薄透明體折射率、薄透明體與光路夾角之間的關(guān)系，據(jù)此可同時(shí)測得薄透明體厚度和折射率。并且在測量過程中系統(tǒng)不再變動，可使系統(tǒng)誤差進(jìn)一步降低。關(guān)鍵詞：邁克爾孫干涉儀；單色光；分光計(jì)；折射率.Th
2、eindexofrefractionoftransparencymeasuredbyMichelsoninterferometerMUbai-songMAmeng-qiCHENyun-lin(CenterofPhysicalExperimentofSchoolScience,BeijingJiaotongUniversity)Abstract:Interferenceoflightintheopticalfieldhasawiderangeofapplications,thispaperproposest
3、heuseofaMichelsoninterferometerformeasuringtherefractiveindexofthintransparentmaterialsmethod,whenthemeasuredtransparentbodyisinsertedintotheMichelsoninterferometerlightpath,thelightpathatdifferentangleswithacorrespondingchangeinopticalpathlength,theequal
4、inclinationinterferencefringeschanges,accordingtoexperimentinstrumenthandlingringnumber,thicknessofthintransparency,refractiveindexofthintransparentmaterials,athintransparentbodyandtheangleoftherelationshipbetweenopticalpath,thesimultaneousmeasurementofre
5、fractiveindexandthicknessofthintransparency.Intheprocessofmeasurement,thesystemdoesnotchangeandthesystemerrorcanbemadetofurtherreduce.Keywords:Michelsoninterferometer;monochromaticlight;spectrometer;indexofrefraction;1引言邁克耳孫干涉儀是一種典型的分振幅雙光束干涉裝置，在物理量測量及檢測成像
6、等方面有廣泛的-7-應(yīng)用，如：測量鈉黃光波長及鈉黃光雙線的波長差、測量光波的相干長度等【1-3】。用邁克爾孫干涉儀測量折射率，一般采用鈉光光源，通過觀測白光干涉條紋的方法，先調(diào)出白光0光程差的彩色干涉條紋，在光路1或2中垂直光線方向插入被測物，再調(diào)出0光程差的彩色干涉條紋，反射鏡移動距離d與透明體厚度t、透明體折射率n、空氣折射率n0（n0大致取1）有關(guān)系式【4-7】(1)由此可得(2)但是該方法必須知道薄透明體的厚度或折射率之一，通過測出M1鏡前移的距離d，才能得到測量體的折射率或厚度。本文提出一種使用
7、邁克爾孫干涉儀測量透明體折射率和厚度的新方法，借助單色光的等傾干涉現(xiàn)象，無需已知所測透明體的厚度，通過間接測量，求得透明體折射率和厚度的方法，相比于一般方法，此種方法可以進(jìn)一步降低系統(tǒng)誤差，提高系統(tǒng)精度。2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理邁克爾孫干涉儀測薄透明體折射率的原理圖見圖1，圖中S為單色光光源，G1和G2是相同的玻璃片，G1鍍銀使入射光分為等振幅的反射光1和透射光2，G2起光路補(bǔ)償作用，M1，M2是平面反射鏡，Q是垂直與光路1方向插入的透明體被測物，Q1是Q經(jīng)偏轉(zhuǎn)后與光路1成夾角的薄透明體，G1,G2與M1,M2有4
8、5度夾角，調(diào)整M1與M2精確垂直，視場F處可觀察到清晰等傾干涉圓環(huán)，單色光測薄透明體光程差變化原理見圖2，Q與光路1垂直時(shí)調(diào)出等傾干涉圓環(huán)后，在光路以外垂直光路方向?yàn)檩S緩慢旋轉(zhuǎn)，在F處可觀察到等傾干涉圓環(huán)吃進(jìn)或吐出，光程差增加，圓環(huán)冒出，反之吃進(jìn)。由圖2可知，光程差變化Δ有關(guān)系式（3）-7-圖1測量厚度和折射率原理圖圖2光程差變化原理圖(3)由圖可知：,,,,折射定律：(),代入式（3）-7-(4)F處觀察到等傾干涉圓環(huán)吃進(jìn)或
