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，使气室的气压变化P,从而气体折射率改变n,这时光经

2、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1530，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）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：

3、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