MS – Michelson-Interferometer - JavaPsi

2 AUSWERTUNG MS 6
Der Wegunterschied ∆s durch Drehen des Plättchens aus der Ausgangslage lässt sich
aus der Anzahl N der ” herausgequollenen“ Interferenzringe berechnen. Da der Strahl
das Plättchen zwei Mal durchläuft, gilt
∆s = Nλ
2 .
Setzt man dies in Gleichung (5) ein, so folgt als endgültige Formel für die Brechzahl n
in Abhängigkeit von Drehwinkel ε, Ringanzahl N und Plättchendicke d
2 Auswertung
2.1 Wellenlänge des Lasers
n = − sin2 ε − Nλ
2d + cos ε − 1 2
2 . (6)
Nλ
2d + cos ε − 1
Um die Wellenlänge des verwendeten Lasers zu bestimmen, wurde ein Spiegel um eine
bekannte Länge ∆s verschoben und die Anzahl N der neu entstandenen Ringe im Interferenzmuster
gezählt. Eine Mikrometerschraube mit einer Übersetzung von 118 : 1
wurde um 360 ◦ , d.h. eine Umdrehung, gedreht. Da eine Umdrehung der an der Spiegelhalterung
befestigten Schraube 0, 5mm entspricht, beträgt die Verschiebung des Spiegels
∆s =
0, 5mm
118
≈ 4, 24µm.
Bei der Verschiebung wurden im Mittel N = 43 neue Ringe gezählt. 1 Aus ∆s = Nλ/2
(1) folgt für die Wellenlänge
λ = 2∆s
N
= 2 · 0, 5mm
118 · 43
= 197, 1nm.
Die Anzahl der Minima ließ sich schwer zählen, da es während des Zählens mehrere
Male zu Erschütterungen des Tisches kam. Die große Abweichung vom erwarteten Wert
von λ = 633nm für rotes Laserlicht kann dadurch jedoch kaum erklärt werden. Möglicherweise
verwendeten wir aus Versehen eine Mikrometerschraube mit einem anderen
Übersetzungsverhältnis oder eine Umdrehung an der Spiegelhalterung entsprach nicht
0, 5mm.
2.2 Brechungsindex von Luft
Eine Röhre wird zunächst evakuiert und anschließend langsam mit Luft gefüllt. Es
wurden N = 71 neue Ringe während der Wiederbefüllung der Röhre gezählt. Aus der
Bedingung für Maxima
nLuftl − nVakuuml = kλ
2
1 Zwei Messungen, Ringe jeweils von drei Leuten gezählt.
Version: 24. Oktober 2007 Moritz Stoll, Marcel Schmittfull, Melanie Jetter