CN102998285B - 折射率测量装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种折射率测量装置及其使用方法，该折射率测量装置包括：通过连接装置可分离的连接在一起的第一量角器和第二量角器；每个所述量角器的直边上设有长度标尺，圆弧边上设有角度标尺；第一量角器和第二量角器的直边相对分开后，可以贴合在砖形的待测物的两面上。本发明的折射率测量装置，通过直读的方式读出光束在空气中与法线的夹角α，省去了插大头针确定光束方向的繁琐过程，简化了测量步骤，减少了误差需要考虑的因素。

Description

折射率测量装置及其使用方法

技术领域

本发明属于物理性质检测的技术领域，具体涉及一种折射率测量装置及其使用方法。

背景技术

折射率是物质的一种物理性质。通过测定物质的折射率，可以鉴别该物质的组成，确定该物质的浓度，判断该物质的纯净程度及品质。例如，各种油脂具有其一定的脂肪酸构成，每种脂肪酸均有其特定的折射率：含碳原子数目相同时不饱和脂肪酸的折射率比饱和脂肪酸的折射率大得多；不饱和脂肪酸分子量越大，折射率也越大；酸度高的油脂折射率低。因此测定折射率可以鉴别油脂的组成和品质。

现有技术中的折射率的测量方法为：首先，需要将具有一定厚度的玻璃砖水平放置在试验台上，并且使其处于垂直于试验台的线状光带光路中。该线状光带以一定角度从玻璃砖的一侧射入，另外一侧射出。然后，以大头针被照亮为准，分别将两个大头针放置在玻璃砖两侧的光路上，并将大头针插在试验台上。再然后，对大头针的定位进行连线，画出光路的方向。最后，测量玻璃砖的厚度并计算入射角和折射角，并推算出玻璃砖的折射率。

上述现有技术中的技术方案存在以下的缺点：第一，该方法为了测量出、入射角和玻璃砖的厚度，利用画线法分别画出出、入射光线和玻璃砖的轮廓，上述的画线、测量过程中，存在很多的误差因素；第二，由于测量光路是一个线状光带，如果光不与台面垂直，则大头针需要斜着插才可以被光照亮，这会导致整体测量误差的进一步增大。

发明内容

为了解决现有技术中的折射率测量方法存在的误差因素多、误差大的技术问题，本发明提出一种可以直读的、误差最小化的折射率测量装置及其使用方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种折射率测量装置，包括：通过连接装置可分离的连接在一起的第一量角器和第二量角器；每个所述量角器的直边上设有长度标尺，圆弧边上设有角度标尺；

第一量角器和第二量角器的直边相对分开后，可以贴合在砖形的待测物的两面上。

在上述技术方案中，所述连接装置上设有用来测量待测物厚度h的厚度标尺。

在上述折射率测量装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤i：将第一量角器和第二量角器的直边相对分开，贴合在砖形的待测物的两面上；

步骤ii：使光束由待测物的一侧射入，另外一侧射出，调整光路，使其通过第二量角器直边的中心原点；

步骤iii：测量得到待测物的厚度h，第一量角器的直边的中心原点与光束交点之间的距离d；然后根据厚度h和距离d计算得出待测物中光束与法线的夹角β；

步骤iv：在第二量角器的圆弧边上读出空气中光束与法线的夹角α；

步骤v：根据步骤iii和步骤iv中分别得到的夹角β和夹角α，计算得到待测物的折射率。

在上述技术方案中，在步骤iii中测量待测物的厚度h是通过设置在连接装置上的厚度标尺读出的。

本发明的有益效果是：

本发明的折射率测量装置，通过直读的方式读出光束在空气中与法线的夹角α，省去了插大头针确定光束方向的繁琐过程，简化了测量步骤，减少了误差需要考虑的因素。

本发明的折射率测量装置，在两个量角器的直边上均设有长度标尺，可以方便地读出光束进入或者射出待测物的光束交点与量角器直边的中心原点的距离。

本发明的折射率测量装置，通过在连接装置上设置厚度标尺，可以快捷的读出待测物的厚度。

附图说明

图1是本发明的折射率测量装置的示意图；

图中附图标记表示为：

1-第一量角器；2-第二量角器；3-长度标尺；4-角度标尺；5-连接装置；6-待测物；7-第一量角器的直边的中心原点；8-光束交点；

α-空气中光束与法线的夹角；β-待测物中光束与法线的夹角；d-第一量角器的直边的中心原点与光束交点之间的距离；h-待测物的厚度。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

图1显示了本发明的折射率测量装置的一种具体实施方式。如图1所示，该折射率测量装置包括：通过连接装置5可分离的连接在一起的第一量角器1和第二量角器2；每个所述量角器的直边上设有长度标尺3，圆弧边上设有角度标尺4。所述连接装置5可以为弹簧装置或者软绳装置等以起到连接作用，其上设有用来测量待测物厚度h的厚度标尺。第一量角器1和第二量角器2的直边相对分开后，可以贴合在砖形的待测物6的相互平行的两面上，夹住待测物6，该待测物6为玻璃砖。图1中的光束的入射和出射方向为箭头示意的方向。

本发明的折射率测量装置在测量过程中：

第一步，将第一量角器1和第二量角器2的直边相对分开，贴合在玻璃砖相对、平行的两面上；

第二步，使光束由玻璃砖的一侧射入，另外一侧射出，调整光路，使其通过第二量角器2直边的中心原点；

第三步，通过厚度标尺读出玻璃砖的厚度h；利用第一量角器1上的长度标尺3读出第一量角器1的直边的中心原点7与光束交点8之间的距离d；然后根据厚度h和距离d，利用反正切的公式计算得出玻璃砖中光束与法线的夹角β；

第四步，在第二量角器2的圆弧边上读出空气中光束与法线的夹角α；

第五步：根据第三步和第四步中分别得到的夹角β和夹角α，利用正弦相除，计算得到玻璃砖的折射率。

需要说明的是，本发明的折射率测量装置中的两个量角器是完全相同的，使用时无需区分所谓的第一量角器和第二量角器，可以方便灵活的使用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种折射率测量装置，其特征在于，包括：通过连接装置(5)可分离的连接在一起的第一量角器(1)和第二量角器(2)；每个所述量角器的直边上设有长度标尺(3)，圆弧边上设有角度标尺(4)；

第一量角器(1)和第二量角器(2)的直边相对分开后，可以贴合在砖形的待测物(6)的两面上。

2.如权利要求1所述的折射率测量装置，其特征在于，所述连接装置(5)上设有用来测量待测物厚度h的厚度标尺。

3.如权利要求1所述的折射率测量装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤i：将第一量角器(1)和第二量角器(2)的直边相对分开，贴合在砖形的待测物(6)的两面上；

步骤ii：使光束由待测物(6)的一侧射入，另外一侧射出，调整光路，使其通过第二量角器(2)直边的中心原点；

步骤iii：测量得到待测物(6)的厚度h，第一量角器(1)的直边的中心原点(7)与第一量角器(1)的直边与光束相交的光束交点(8)之间的距离d；然后根据厚度h和距离d计算得出待测物(6)中光束与法线的夹角β；

步骤iv：在第二量角器(2)的圆弧边上读出空气中光束与法线的夹角α；

步骤v：根据步骤iii和步骤iv中分别得到的夹角β和夹角α，计算得到待测物(6)的折射率。

4.如权利要求3所述的使用方法，其特征在于，在步骤iii中测量待测物(6)的厚度h是通过设置在连接装置(5)上的厚度标尺读出的。