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一、怎样用迈克尔逊干涉仪测量透明薄膜的折射率设计性实验

实验中，我们使用了钠灯作为光源，以产生倾干涉现象。通过仔细调整，使视场中心出现最清晰的干涉条纹。接下来，我们放置了一块镜面玻璃薄片在前面，继续微调M2反射镜的位置，直到再次获得最清晰的干涉条纹。我们记录下每次调整后的M2反射镜位置。

在实验过程中，我们不断重复上述步骤，确保每次观察到的干涉条纹最为清晰时，都记录下此时M2反射镜的具体位置。通过这种方式，我们能够获得多个关键点的数据，从而更好地分析干涉条纹的变化规律。

接下来，我们通过计算每个测量点的光学路径差Δd的平均值，进而除以透明介质的厚度，来计算出透明薄膜的折射率。这种方法能够较为精确地反映薄膜的光学性质，为后续的实验研究提供了重要参考。

在整个实验过程中，我们反复调整设备参数，确保每一次测量结果的准确性和可靠性。通过对数据的深入分析，我们能够更好地理解迈克尔逊干涉仪的工作原理及其在测量透明薄膜折射率方面的应用。

二、折射仪的功能及接触液

折射仪上的主要部分为一玻璃半球，仪器的其余光学系统含有若干镜片，直角全反射棱镜将所测宝石的临界角边缘对焦于目镜上，由标尺读出读数，该读数即为宝石的折射率值。折射仪工作原理见图7-1-3。

图7-1-3折射仪工作原理

折射仪的玻璃半球有一个固定不变的，高于所测宝石的折射率值（相当于光密介质），将待测宝石（相当于光疏介质）放在玻璃半球上呈光学接触时，不同的折射率宝石有不同的临界角。低折射率的宝石，临界角小，视域内所见的阴影区比明亮区的范围小；高折射率宝石的临界角大，视域中所见的阴影区比明亮区的范围大。由此可见，视域中阴影区和明亮区的分界面完全由所测宝石的临界角大小来决定（图7-1-4）。

宝石直接放在玻璃半球上是得不到读数的，通常要在玻璃半球上点上接触液，再将宝石置于接触液上，才能形成良好的光学接触，得到理想的读数。在折射仪上最常用的接触液是含有四碘乙烯的二碘甲烷饱和溶液。纯二碘甲烷的折射率约为1.74，如果再加入硫提高饱和点，才能使折射率增加到1.79上下，再加入18%黄色结晶四碘乙烯折射率便可达到1.81而成为常用的接触液。这种接触液腐蚀性强，在尽快测得宝石折射率读数后，立即清除玻璃半球上的接触液，以避免玻璃半球腐蚀。留下一层无光泽的薄膜，从而影响仪器的使用寿命。

图7-1-4玻璃半球上不同折射率宝石有不同的临界角

翡翠鉴定书中的折射率是什么意思？

我们在购买翡翠时，一般商家都会出具珠宝玉石鉴定证书，上面会标明翡翠的折射率，那折射率数据是怎么看的呢？

对于翡翠来说，折射率是一种非常重要的光学性质，折射率可以用仪器来测量，不同玉石的折射率也不同。折射仪的工作原理是基于全内反射，测量翡翠的临界角，并将读数直接转换为折射率值。产生全反射的条件:1，折射器的高折射率棱镜必须是光密度介质。2，待测玉石为光疏度介质。3，接触液使棱镜与待测宝石形成良好的光学接触。因此，折射率可以测量出玉石的类型。天然翡翠折射率为1.66左右，与翡翠外观特别相似的绿色软玉折射率为1.61，冒充翡翠的石英类玉石折射率为1.54。玉石的折射率是一种非常重要的光学性质，不同的玉石具有不同的折射率，测量出准确的折射率就能断定这是什么玉石。

翡翠的折射率区间和其他玉石是有很大的区别的，通过专业仪器对翡翠的折射率进行检测，然后对照翡翠的折射率数据就可以判定翡翠的真假。漂白充填的翡翠多数密度、折射率略低，密度为3．00～3．43g/cm，折射率为1.65左右(点测)。由于翡翠矿物的复杂组成，一些天然翡翠矿物翡翠的密度和折射率可能较低，因此密度和折射率只能作为参考，通常不能作为确定翡翠是否填充的依据。翡翠的折射率明显高于石英岩，折射率决定亮度，所以翡翠看起来会比其它玉更亮和反光，一招可初步辨出真伪。和田玉的折射率和相对密度略低于翡翠。和田玉分别为1.606到1.632和2.95到3.17；翡翠分别为1.66和3.33。在硬度方面，和田玉稍低于翡翠。

一般来说，只要翡翠有珠宝玉石鉴定证书，就会标明其折射率。此外，天然翡翠反射的光线相对明亮，这意味着内部的光线相对明亮，局部比较透明，但如果折射率低于1.66，可能是假翡翠，比如翡翠B货和B+C货的折射率一般较低。由于翡翠的矿物成分复杂，一些天然翡翠的密度和折射率也可能较低，因此密度和折射率只能作为参考数据，通常不能作为判断翡翠是否填充的依据。

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