测定空气折射率.ppt

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1、测定空气折射率实验目的1通过自行搭建干涉装置，掌握分振幅法产生双光束以实现干涉的原理2掌握用干涉条纹计数法测量空气折射率的原理和方法实验原理迈克尔逊干涉仪工作原理：如图所示。在图中S为光源，G1是分束器，G1的一面镀有半反射膜，使照在上面的光线一半反射另一半透射。M1、M2为平面反射镜。迈克尔逊干涉仪简化光路观察者自E处向G1板看去，透过G1板，除直接看到M1镜之外，还可以看到M2镜在G1板的反射像M2，M1镜与M2构成空气薄膜。事实上M1、M2镜所引起的干涉，与M1、M2之间的空气层所引起的干涉等效本实验先调出干涉圆条纹，再插入气室

2、，使气室的气压变化⊿P,从而气体折射率改变⊿n,这时光经气室的光程发生变化2l⊿n,引起干涉条纹“冒出”或”缩进”N条。在一定温度15－30℃，气压不大时，气体折射率的变化量⊿n与气压变化量⊿P成正比：为He-Ne激光器波长(632.8nm),大气压P为1.01325x105Pa,l为气室长度，N为干涉条纹在气压改变⊿P下的移动量（冒出或缩进圆环个数）实验装置1：He-Ne激光器L2：激光器架（SZ-42）3：二维架（SZ-07）4：扩束器BE5：升降调整座（SZ-03）6：三维平移底座（SZ-01）7：分束器BS8：通用底座（SZ-04）

3、9：白屏H10：干版架（SZ-12）11：气室AR12：二维调节架（SZ-19）13：二维平移底座（SZ-02）14：二维架（SZ-07）15：平面镜M116：二维平移底座（SZ-02）17：二维平移底座（SZ-02）18：平面镜M219：二维架（SZ-07）20：升降调节座（SZ-03）实验光路图实验步骤1）将各器件夹好，靠拢，调等高。2）调激光光束平行于台面，按图所示，组成迈克耳孙干涉光路（暂不用扩束器）。3）调节反射镜M1和M2的倾角，直到屏上两组最强的光点重合。4）加入扩束器，经过微调，使屏上出现一系列干涉圆环。5）紧握橡胶球反复向

4、气室充气，至血压表满量程（40kPa）为止，记为△p。6）缓慢松开气阀放气，同时默数干涉环变化数N，至表针回零。7）计算实验环境的空气折射率其中激光波长λ和气室长度l为已知，环境气压pamb从实验室的气压计读出8）本实验应至少5次测量，干涉环变化数可估计出一位小数。实验注意事项1激光属强光,注意不要让激光直接照射眼睛;实验准备时，要将激光器调准直；2充气阀门不要用力旋转,以免损坏;3不得用手直接接触光学元件.4工作时切勿振动光学平台，测量中一旦发生振动，使干涉条纹跳动，必须重新测量5数条纹变化时，应细致耐心，切勿急噪