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1、本科毕业论文 题目： 利用楔形干涉测定液体的折射率 学院： 物电学院 班级： 07级物理一班 姓名： 尹利燕 指导教师： 苏新武 职称： 讲师 完成日期： 2011 年 5 月 26 日 利用楔形干涉测定液体的折射率
2、 摘要：采用楔形实验装置在不改变楔形膜的条件下，同时测得空气膜和液体膜的干涉条纹宽度，计算出实验结果，并进一步分析了产生误差的原因，从而得到一种方便求出液体折射率的新方法。该方法具有待测量少、简便易行、精度高等优点。 关键词: 薄膜干涉 楔形 等厚干涉 折射率 UsingWedgeTheRefractiveIndexDeterminationLiquidInterferenceAbstract:adoptingwedgeex
3、perimentdevicenottochangethecondition,wedgedmembranemeasuredsimultaneouslyairmembraneandtheinterferencefringesliquidmembrane,andfurthercalculatedwidthofexperimentalresults,thusobtainsaconvenientforanewmethodofliquidrefractiveindex.Keywords:filminterferencewedgethicknes
4、sinterferencerefractiveindex 目录一、引言二、实验的原理及方法（一）等厚干涉（二）实验原理（三）实验装置（四）方法三、实验结果与分析四、结论参考文献： 一、引言折射率是表征光透明物质光学性质的基本物理量之一，在各种光透明物质中，诸如密度、浓度、温度、应力等物理量的变化，均会引起折射率的相应变化.在生产实践中，通过测定介质内折射率的空间分布和随时间的变化，进而定性分析乃至
5、定量确定其他的各种相关物理量，己有许多重要的实际应用，因此，对折射率的测量方法研究具有重要的实际意义.日前，折射率的测量方法很多，常用的有:（1）使用分光计的最小偏向角法，该方法虽然测量精度很高，但对待测样品的要求也高，除了需将样品加工成三棱镜外，还对所加工成的三棱镜顶角及其中两个平面的平面度有较高的精度要求，增加了测量成本;（2） 迈克耳逊干涉仪等倾干涉法，此法用于折射率的测量,仅限于薄透明体,且在测量过程中,由于待测样品和测量光路需反复调整,因而光路调整复杂,手工操作强度大,测量过程时间长,不利于实现测量过程的自动化;（3）用牛
6、顿环进行测量时，环中心的位置不宜确定而造成误差。此外,还有许多其他测量方法,这些方法中有的需在精确测量透明体厚度前提下才能实现,有的影响测量结果的因素较多,使测量精度难以得到更进一步提高.本文在充分分析了上述诸多测量方法中所存在的各种局限性的基础上,提出了一种新的液体折射率测量方法,该方法基于薄膜的等厚干涉原理，采用楔形薄膜干涉测定液体的折射率。二、实验的原理及方法（一）等厚干涉(a) (b)(c)如图1(a)折射率为n的透明介质薄膜两界面 和 成夹角 的劈形膜,用波长为λ的单色平行光照射,在 上就出现了平行于劈棱的明暗相间的直条纹
7、,如图1(b)所示,图中实线表示极小,虚线表示极大。根据图1(c),在C点交叠的两反射光线 和之间的光程差楔形棱角α很小而且膜很薄,实用中往往光线近似于垂直入射,A点跟C点十分靠近,它们所在处的膜厚可以视为相等,设为h,则可推导出 (式中 为入射光线的入射角),由上式可以看出,对于确定的实验装置,δ由h唯一确定,即楔形膜上凡有相同厚度的点,其光程差相同,位于同一条条纹上,叫等厚条纹.这种在薄膜表面上形成明暗相间的等厚条纹的现象称为等厚干涉,楔形棱角 很小,所以又可称之为劈尖干涉。（二）实验原理根
8、据光的干涉理论，当频率相同的两束光波在相遇点具有相同的振动方向和固定的位相差时，它们会发生光的干涉现象，产生明暗相间的干涉条纹。光的干涉有分波阵面干涉和分振幅干涉两种形式，楔形干涉就是一种分振幅干涉。它是利用一较薄的折射率为刀的楔形透
