CN101706426B - 利用布儒斯特角的透明材料折射率测量仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用布儒斯特角的透明材料折射率测量仪，包括立柱以及以立柱为半径的四分之一圆弧导轨，所述导轨上设有可延导轨圆弧方向滑动的激光发射器，且激光发射器正对圆弧导轨圆心方向，所述圆弧导轨的圆心位置上设有载物台；立柱上垂直的设有刻度横梁，所述刻度横梁下方设置有偏振片带，所述偏振片带与刻度横梁之间设有光电传感器，所述光电传感器与一数字显示仪连接。本发明简化现有复杂的折射率检测方法，可以方便简单确认透明材料的成分，在透明材料的立体面不规则的时候也可以准确测量，不需要磨平表面，只要找到被测物上面的一个小反射面就可以测量，在不破坏原始矿石的基础上就可以测量。

Description

利用布儒斯特角的透明材料折射率测量仪
技术领域
本发明涉及一种透明材料折射率测量装置，特别是一种利用布儒斯特角的透明材料折射率测量仪。
背景技术
现有很多折射率测量技术，在测量折射率的时候(透明塑料，有机玻璃，玻璃)的折射率的检测方法是通过很复杂的方法，需要迈克尔逊干涉仪，有的时候需要磨平材料表面取得一个规则的立体面来测量折射率，需要检测操作上也有一定的复杂性。
透明材料的成分有的时候可以用目测，有经验的人是一眼就可以看出来的，也可以用化学方法细测。用眼看时都是需要一定经验的人，用化学方法细测的需要复杂的操作，在只需要知道什么玻璃材料的时候，只要知道布儒斯特(brewster)角，经过对表查阅就可以确定是何种材料了。但是，人工目测的方法，随意性太强，过于依赖人的经验，容易造成检测结果的偏差。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种利用布儒斯特角的透明材料折射率测量仪。
技术方案：本发明公开了一种利用布儒斯特角的透明材料折射率测量仪，包括立柱以及以立柱为半径的四分之一圆弧导轨，所述圆弧导轨上设有可延导轨圆弧方向滑动的激光发射器，且激光发射器正对圆弧导轨圆心方向，所述圆弧导轨的圆心位置上设有载物台；立柱上垂直的设有刻度横梁，所述刻度横梁下方设置有偏振片带，所述偏振片带与刻度横梁之间设有光电传感器，所述光电传感器与一数字显示仪连接。
本发明中，优选地，所述激光发射器为氦氖激光发射器。
本发明中，优选地，所述激光发射器设置为偏振光P波发射。激光射出的也是偏振光，此测量仪激光头设置入射被测物表面时，设置在P波入射。
本发明中，优选地，所述偏振片带设置为S波过滤。
本发明中，优选地，所述刻度横梁长度为立柱长度的五倍以上，可以测量折射率1到5范围内。
本发明中，通过调节调节四分之一圆弧型导轨上的激光发射器来照射载物台上的被测物来寻找布儒斯特角。反射的激光S波被偏振片过滤，光电传感器感应信号最微弱的时候就是找到布儒斯特角的时刻，而该最微弱的信号通过数字显示仪显示出来。
有益效果：本发明简化现有复杂的折射率检测方法，可以方便简单确认透明材料的成分，在透明材料的立体面不规则的时候也可以准确测量，不需要磨平表面，只要找到被测物上面的一个小反射面就可以测了，在不破坏原始矿石的基础上就可以测量。也可以大致确定透明物体的材料和成分，测出了物体的布儒斯特角后，查一下对照表就可以知道是什么材料。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明刻度横梁部分局部放大图。
具体实施方式：
如图1所示，本发明公开了一种利用布儒斯特角的透明材料折射率测量仪，包括立柱3以及以立柱3为半径的四分之一圆弧导轨2，所述导轨2上设有可延导轨圆弧方向滑动的激光发射器1，且激光发射器1正对圆弧导轨2的圆心方向，所述圆弧导轨2的圆心位置上设有载物台5；立柱3上垂直的设有刻度横梁4，所述刻度横梁4下方设置有偏振片带7，所述偏振片带7与刻度横梁4之间设有光电传感器8，所述光电传感器8与一数字显示仪9连接，如图2所示。所述激光发射器1为氦氖激光发射器。所述激光器1设置为偏振光P波发射。所述偏振片带7设置为S波过滤。所述刻度横梁4长度为立柱3长度的五倍以上。
所述圆弧导轨2下方以及刻度横梁4下方设有高度调节螺母6。
本发明实施时，由于布儒斯特角入射是自然光，反射的是S波偏振光。但是激光是线偏振光，在设置激光器1的时候，激光入射的时候设置为P波偏振，偏振面跟入射面平行。刻度横梁上的偏振片带7设置为过滤掉S波。
激光发射器1安装在弧形可移动导轨2上，激光发射器1可以在弧形移动导轨2上自由移动，但是出射光始终对准被测物体，反射光投射到刻度横梁4底部的偏振片带7上，本来偏振片过滤的就是S波，S波始终在光电传感器8上是接收不到的，但是原来反射的P波在布儒斯特角的状态下都会被过滤掉，所以光电传感器8会在没有接受到光信号的时候做出提示信号，接着激光发射器1会停止在那个角度位置。这时可以确定光点衰减位，同时可以确定折射率。
本实施例的测量仪的折射率测量设置为可以测1到5范围内，所以刻度横梁的长度稍大于主柱的五倍。实际测量的时候根据光电传感器的光点衰减位置找到刻度位置的参数，该参数除以主柱高度就是折射率，根据公式计算：arctanθB＝n＝刻度横梁长度/(主柱高度-被测物高度)，n是折射率，θB为布儒斯特角。
光电传感器的工作方式：光电传感器是安装在刻度横梁和偏振片之间位置，当在调节激光器的时候，光电传感器会将感应数据显示在数字显示仪上，当数字显示仪上的数字在调节到最小值的时候，就是调节激光头停止的时刻。这时就可以来记录激光光点位置。根据位置上的刻度知道数据，除以主柱高度，就是折射率。
测出了物体的布儒斯特角后，查一下对照表就可以知道是什么材料。
本发明提供了一种利用布儒斯特角的透明材料折射率测量仪的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种利用布儒斯特角的透明材料折射率测量仪，其特征在于，包括立柱(3)以及以立柱(3)为半径的四分之一圆弧导轨(2)，所述圆弧导轨(2)上设有可延导轨圆弧方向滑动的激光发射器(1)，且激光发射器(1)正对圆弧导轨(2)的圆心方向，所述圆弧导轨(2)的圆心位置上设有载物台(5)；立柱(3)上垂直的设有刻度横梁(4)，所述刻度横梁(4)下方设置有偏振片带(7)，所述偏振片带(7)与刻度横梁(4)之间设有光电传感器(8)，所述光电传感器(8)与一数字显示仪(9)连接。
2.根据权利要求1所述的利用布儒斯特角的透明材料折射率测量仪，其特征在于，所述激光发射器(1)为氦氖激光发射器。
3.根据权利要求1或2所述的利用布儒斯特角的透明材料折射率测量仪，其特征在于，所述激光发射器(1)设置为偏振光P波发射。
4.根据权利要求3所述的利用布儒斯特角的透明材料折射率测量仪，其特征在于，所述偏振片带(7)设置为S波过滤。
5.根据权利要求1或2所述的利用布儒斯特角的透明材料折射率测量仪，其特征在于，所述刻度横梁(4)长度为立柱(3)长度的五倍以上。
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