测量空气折射率的瑞利干涉仪及使用中的定度问题

　　在以光波波长作长度基准的绝对式标准量仪器中，测量误差主要决定于波长值的准确度和波长数(或干涉级次)。波长险除决定于光源本身外，主要决定于它所通过的介质的折射率。因此，对于精密计量来说，空气折射率的测量具有很重要的意义。

　　瑞利干涉仪经简单改装和“定度”即可完成上述工作。

　　瑞利干涉仪是利用测定光束通过相同厚度、不同组成物质产生的光程差来侧定物质组分的仪器。一般可用已知折射率的物质作标准，测定光束通过它和被测物质(同样厚度)后相干的干涉条纹级次，来确定被测物质折射率，从而确定物质组分的。

　　瑞利干涉仪在使用1米长度气室下，测量折射率的精度大约为2x10--‘;最大量程△n=5x10一“。

　　1扩大量程用瑞利干涉仪测量空气折射率

　　用瑞利干涉仪测量空气折射率时，可将一个气室抽成真空(n。=1)作为比较标准;另一气室与空气接通，即可测量当地空气折射率。但由于空气与真 空拆射率差值较大(约为3x10“‘)，超过仪器量程，则需对仪器进行改装。一般可在真空室一边加一块平行平板玻璃来补偿光束通过“真空室”和通过当地 “标准状况下空气室”所产生的光程差。仪器使用时，只需侧里与当地“标准状况”的差异。

　　由于瑞利干涉仪在测量中使用的是白光，白光中不同波长谱线在介质中的折射率不同，各谱线经过相同几何路程下其光程有差异，在视场中所形成的干涉 条纹位置也即不同。当白光中短波长的“F”线和长波长的“C”线所成的干涉条纹位置错开一个条纹宽度时，“F”线的(m十1)级条纹就与“C”线的m级条 纹重合，此时即发生所谓“条纹跳跃”问题。视场中上、下条纹对准测量时，可能在m级，也可能在(m+1)级，即可能产生一个条纹宽度的测量误差。为解决此 问题可在真空室和空气室两边各加一块不同厚度、不同色散系数的平行平板玻璃，使它既能补偿二室光程差，又能补偿空气和玻璃的色散。该系统参数计算如下:

　　1.1消色差补偿板计算

　　西安地区标准状况下(p=74ommHg即p=gs656.sPa;t=ZoOC;f=1333.2Pa)空气折射率为:n刀=1.000265;n二=1.000267;n。=1.000264

　　该状况下，1米气室与1米真空室间“D”光通过时的光程差为：

　　该状况下，1米气室与1米真空室在“F”光和“C”光通过时，“F”光和“C”光间光程差为:

　　如真空室一边采用厚度为2·454mm的K。玻璃，而空气室丫边采用BaKZ玻璃。并知其折射率为：