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《一种基于迈克尔逊干涉仪测量透明液体折射率的方法_汪晓春》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第34卷第5期光学仪器Vol.34,No.52012年10月OPTICALINSTRUMENTSOctober,2012文章编号:1005-5630(2012)05-0001-04一种基于迈克尔逊干涉仪测量透明液体折射率的方法*汪晓春,杨博文,何冬慧(中山大学物理科学与工程技术学院,广东广州510275)摘要:提出了一种基于迈克尔逊干涉仪测量透明液体折射率的方法,以拓展迈克尔逊干涉仪在教学及研究中的用途,即利用比色皿承载待测液体,将其置于迈克尔逊干涉仪光路中,通过空比色皿与承载待测液体比色皿引起干涉条纹变化的对比,巧妙地测定液体的折射率。该方法操作简单
2、、实用、低成本,在旋转角度不大的情况下对几种透明液体的测量都有较高的精度,具有一定实用价值。关键词:迈克尔逊干涉仪;透明液体;折射率;比色皿中图分类号:O436.1文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1005-5630.2012.05.001AmethodtomeasurerefractiveindexoftransparentliquidbasedonMichelsoninterferometerWANGXiaochun,YANGBowen,HEDonghui(SchoolofPhysicsandEngineering,SunYat-
3、senUniversity,Guangzhou510275,China)Abstract:InordertoextendtheapplicationofMichelsoninterferometerinteachingandresearch,anexperimentalmethodfortherefractionindexmeasurementoftransparentliquidwithMichelsoninterferometerisintroduced.Acuvetteisusedtofillinthesampleneededtodetermin
4、etherefractionindex.ThecuvetteisthenputintoMichelsoninterferometer.Bycomparingthechangeofinterferencefringesunderemptycuvetteandfullcuvetteatsmallrotatingangle,therefractiveindexoftransparentliquidmaterialscouldbedetermined.Theexperimentsshowthatthemethodisnotonlyeasytooperatebu
5、talsoeffectiveandlow-cost.Themeasuringresultforseveraltransparentliquidmaterialsunderthesmallrotatingangleisaccurate.Thismethodisofcertainpracticalvalueforthemeasurementoftransparentliquidmaterials.Keywords:Michelsoninterferometer;transparentliquid;refractionindex;cuvette引言折射率是透
6、明材料和半透明材料的一个重要光学参数,同时折射率反应了物质的一些内在性质,对于理解物质结构也有重要作用。因此,精确测量某种物质的折射率在工程生产和理论研究中都具有十分*收稿日期:2011-12-16作者简介:汪晓春(1991-),男(回族),甘肃兰州人,本科生,主要从事现代物理学方面的研究。·2·光学仪器第34卷[1]重要的意义。目前测量物质折射率的方法有很多,一般分为两类:一类是通过几何光学的方法,以折射反射定律为理论依据,通过精确测量光线在通过材料时的偏折角度,来确定材料的折射率;另一类是波动光学方法,主要利用了介质对透射光相位的影响来测定物体的折
7、射率。比较有代表性的测量方法有最小[2][3]偏向角法、掠入射法、布儒斯特角法,干涉法等,其中干涉法又包括迈克尔逊干涉仪法、F-P干涉仪法、[4]牛顿环法等。但是这些方法多数要求对待测物体进行复杂的形状加工,或需要已知折射率的标准样[5][6]品,或将待测液体密封装载在特制容器中才能进行。往往光路较为复杂,并且实验可重复性不高,操作复杂,工作繁重,精度不高。文中提出一种基于迈克尔逊干涉仪测量透明液体折射率的方法,仅仅要求将待测液体装入比色皿(厚度等参数已知)中就可以进行,光路在搭好后不需调整,操作简单,对待侧液体无特殊要求,通过分析干涉条纹数目变化和一
8、些误差修正即可测得透明液体的折射率,肉眼读取条纹数精度较高。1迈克尔逊干涉法测量液体折射率的基
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