资源描述：
《利用迈克尔孙干涉仪测量透明体的折射率》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、利用迈克尔孙干涉仪测量透明体的折射率母柏松马孟祺陈云琳+北京交通大学理学院国家级物理实验中心摘要：光的干涉在光学领域有着广泛的应用，本文提出用迈克耳孙干涉仪测量薄透明体折射率的方法，当被测透明体插入迈克耳孙干涉仪的光路中时，其会与光路呈不同夹角，对应光程变化可通过等倾干涉圆环的变化，根据实验仪器吞吐圆环数、薄透明体厚度、薄透明体折射率、薄透明体与光路夹角之间的关系，据此可同时测得薄透明体厚度和折射率。并且在测量过程中系统不再变动，可使系统误差进一步降低。关键词：迈克尔孙干涉仪；单色光；分光计；折射率.Theindexofrefractionoft
2、ransparencymeasuredbyMichelsoninterferometerMUbai-songMAmeng-qiCHENyun-lin(CenterofPhysicalExperimentofSchoolScience,BeijingJiaotongUniversity)Abstract:Interferenceoflightintheopticalfieldhasawiderangeofapplications,thispaperproposestheuseofaMichelsoninterferometerformeasurin
3、gtherefractiveindexofthintransparentmaterialsmethod,whenthemeasuredtransparentbodyisinsertedintotheMichelsoninterferometerlightpath,thelightpathatdifferentangleswithacorrespondingchangeinopticalpathlength,theequalinclinationinterferencefringeschanges,accordingtoexperimentinst
4、rumenthandlingringnumber,thicknessofthintransparency,refractiveindexofthintransparentmaterials,athintransparentbodyandtheangleoftherelationshipbetweenopticalpath,thesimultaneousmeasurementofrefractiveindexandthicknessofthintransparency.Intheprocessofmeasurement,thesystemdoesn
5、otchangeandthesystemerrorcanbemadetofurtherreduce.Keywords:Michelsoninterferometer;monochromaticlight;spectrometer;indexofrefraction;1引言迈克耳孙干涉仪是一种典型的分振幅双光束干涉装置，在物理量测量及检测成像等方面有广泛的-7-应用，如：测量钠黄光波长及钠黄光双线的波长差、测量光波的相干长度等【1-3】。用迈克尔孙干涉仪测量折射率，一般采用钠光光源，通过观测白光干涉条纹的方法，先调出白光0光程差的彩色干涉条纹，在光
6、路1或2中垂直光线方向插入被测物，再调出0光程差的彩色干涉条纹，反射镜移动距离d与透明体厚度t、透明体折射率n、空气折射率n0（n0大致取1）有关系式【4-7】(1)由此可得(2)但是该方法必须知道薄透明体的厚度或折射率之一，通过测出M1镜前移的距离d，才能得到测量体的折射率或厚度。本文提出一种使用迈克尔孙干涉仪测量透明体折射率和厚度的新方法，借助单色光的等倾干涉现象，无需已知所测透明体的厚度，通过间接测量，求得透明体折射率和厚度的方法，相比于一般方法，此种方法可以进一步降低系统误差，提高系统精度。2实验设计原理迈克尔孙干涉仪测薄透明体折射率的原
7、理图见图1，图中S为单色光光源，G1和G2是相同的玻璃片，G1镀银使入射光分为等振幅的反射光1和透射光2，G2起光路补偿作用，M1，M2是平面反射镜，Q是垂直与光路1方向插入的透明体被测物，Q1是Q经偏转后与光路1成夹角的薄透明体，G1,G2与M1,M2有45度夹角，调整M1与M2精确垂直，视场F处可观察到清晰等倾干涉圆环，单色光测薄透明体光程差变化原理见图2，Q与光路1垂直时调出等倾干涉圆环后，在光路以外垂直光路方向为轴缓慢旋转，在F处可观察到等倾干涉圆环吃进或吐出，光程差增加，圆环冒出，反之吃进。由图2可知，光程差变化Δ有关系式（3）-7-图
8、1测量厚度和折射率原理图图2光程差变化原理图(3)由图可知：,,,,折射定律：(),代入式（3）-7-(4)F处观察到等倾干涉圆环吃进或
