计算氧气的折射率。

问答题

图所示是用泰曼干涉仪测量气体折射率的示意图，其中D₁和D₂是两个长度为10cm的真空气室，端面分别与光束Ⅰ和Ⅱ垂直。在观察到单色光照明（λ=589.3nm）产生的干涉条纹后，缓慢向气室D₂充氧气，最后发现条纹移动了92个。

计算氧气的折射率。

参考答案：

1.问答题 如图所示的装置产生的等厚干涉条纹称牛顿环。证明，N和r分别表示第N个暗纹和对应的暗纹半径。λ为照明光波波长，R为球面曲率半径。

2.问答题用等厚干涉条纹测量玻璃楔板的楔角时，在长达5cm的范围内共有15个亮纹，玻璃楔板的折射率n=1.52，所用光波波长λ=600nm，求楔角。

3.问答题等倾干涉实验中，若平板的厚度和折射率分别是h=3mm和n=1.5，望远镜的视场角为6⁰，光的波长λ=450nm，问通过望远镜能够看到几个亮纹？

4.问答题用氦氖激光照明迈克尔逊干涉仪，通过望远镜看到视场内有20个暗环且中心是暗斑。然后移动反射镜M₁，看到环条纹收缩，并且一一在中心消失了20环，此刻视场内只有10个暗环。求M₁移动后第5个暗环的角半径。

5.问答题用氦氖激光照明迈克尔逊干涉仪，通过望远镜看到视场内有20个暗环且中心是暗斑。然后移动反射镜M₁，看到环条纹收缩，并且一一在中心消失了20环，此刻视场内只有10个暗环。求M₁移动前中心暗斑的干涉级次。（设干涉仪分光板G₁不镀膜）

6.问答题在等倾干涉实验中，若照明光波的波长λ=600nm，平板的厚度h=2mm，折射率n=1.5，其下表面涂上某种高折射率介质（n_H〉1.5）。第10个亮环处的条纹间距是多少？

7.问答题在等倾干涉实验中，若照明光波的波长λ=600nm，平板的厚度h=2mm，折射率n=1.5，其下表面涂上某种高折射率介质（n_H〉1.5）。由中心向外计算，第10个亮纹的半径是多少？（观察望远镜物镜的焦距为20cm）

8.问答题在等倾干涉实验中，若照明光波的波长λ=600nm，平板的厚度h=2mm，折射率n=1.5，其下表面涂上某种高折射率介质（n_H〉1.5）。在反射光方向观察到的圆条纹中心是暗还是亮？

9.问答题直径为0.1mm的一段钨丝用作杨氏实验的光源，为使横向相干宽度大于1mm，双孔必须与灯相距离多少？

10.问答题 若光波的波长为λ，波长宽度为△λ，相应的频率和频率宽度记为v和△v，证明，对于λ=632.8nm的氦氖激光，波长宽度△λ=2×10^-8nm，求频率宽度和相干长度。