注意：大多数真空表测得的压强都是相对于大气压强的（即34cmHg表明压强比大气压强低 34cmHg,即约76cmHg)。实际真空室内的压强为： P绝对=P大气一尸量表 数据分析 当激光光束在分束器和可移动反射镜之间传播一个来回时，它两次通过真空室。在整个 实验过程中，两束干涉光的光程长度在真空室外没有任何变化，在真空室内随压强降低光的 波长变大。 假设真空室的长度d最初等于10个波长的长度（当然实际上要大得多）。当对真空室抽 气时，光波长变大，直至在某一点真空室只有912个波长的长度。由于激光束两次通过真 空室，光在真空室内就少了一次振动，这与可移动反射镜向分束器移动12个波长对干涉图 案的影响一样，移动了一条干涉条纹。 初始真空室长度为N=2dI入，个波长的长度，压强变化后N=2dW入个波长的长度等于真空 室的长度，其差N=N-N正是对真空室抽取真空时条纹的计数。因此有： N-2d1z-2d1, 然而，几=o/n,和入，=，nr,其中m和n为真空室内空气的初始折射率和最终折射率， 因此N=2d(n,-n,)/元。，所以有n-n,=N元/2d,则n随压强变化直线的斜率为： ni-nt NAo P-P 2d(P-P) 其中P:=初始空气压强；P=最终空气压强：m:=压强为P的空气折射率：=压强为P的空 气折射率：N=抽取真空时条纹移动的计数：λ。=真空中激光的波长：d=真空室的长度 (3.0cm)。 1.计算n随压强变化直线的斜率。 2.另取一张纸，作n随压强变化关系图。 思考题 1.根据所绘的图，1个大气压强(76mmHg)下空气的折射率nm为多少？ 2.本实验中假设压强与折射率之间是线性关系，如何验证这个假设？ 3.气体的折射率取决于温度和压强，设计一个实验来测定空气折射率和温度的依赖关系。 13注意：大多数真空表测得的压强都是相对于大气压强的（即 34cmHg 表明压强比大气压强低 34cmHg，即约 76cmHg）。实际真空室内的压强为： 绝对 = 大气 − PPP 量表 数据分析 当激光光束在分束器和可移动反射镜之间传播一个来回时，它两次通过真空室。在整个 实验过程中，两束干涉光的光程长度在真空室外没有任何变化，在真空室内随压强降低光的 波长变大。 假设真空室的长度 d 最初等于 10 个波长的长度（当然实际上要大得多）。当对真空室抽 气时，光波长变大，直至在某一点真空室只有 9-1/2 个波长的长度。由于激光束两次通过真 空室，光在真空室内就少了一次振动，这与可移动反射镜向分束器移动 1/2 个波长对干涉图 案的影响一样，移动了一条干涉条纹。 初始真空室长度为Ni=2d/λi个波长的长度，压强变化后Nf=2d/λf个波长的长度等于真空 室的长度，其差N=Ni-Nf正是对真空室抽取真空时条纹的计数。因此有： λi ddN λ f = − /2/2 然而， i ni / λ = λ0 和 f n f / λ = λ0 ，其中ni和nf为真空室内空气的初始折射率和最终折射率， 因此 0 −= nndN fi /)(2 λ ，所以有 − fi = λ0 2/ dNnn ，则n随压强变化直线的斜率为： )(2 0 fi fi fi PPd N PP nn − = − − λ 其中Pi＝初始空气压强；Pf＝最终空气压强；ni＝压强为Pi的空气折射率；nf＝压强为Pf的空 气折射率；N＝抽取真空时条纹移动的计数；λ0＝真空中激光的波长；d＝真空室的长度 （3.0cm）。 1． 计算 n 随压强变化直线的斜率。 2． 另取一张纸，作 n 随压强变化关系图。 思考题 1． 根据所绘的图，1 个大气压强（76mmHg）下空气的折射率natm为多少？ 2． 本实验中假设压强与折射率之间是线性关系，如何验证这个假设？ 3． 气体的折射率取决于温度和压强，设计一个实验来测定空气折射率和温度的依赖关系。 13