CN202939126U - 一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置,属于光学测量领域。装置包括激光器、耦合透镜、Y型光纤、液下探测器、细缝I、细缝II、接收屏;激光器正对着耦合透镜设置,耦合透镜后面接Y型光纤、Y型光纤将光路分为两路,一路正对着细缝I,另一路上经过液下探测器正对细缝II,细缝I和细缝II设有接收屏。本装置可以分别对液体的不同部位的折射率进行测量,经过抗酸碱处理,还可以测量强酸或者强碱液体中的折射率,本装置可以伸入液体中进行测量,还可以长期放置在液体中,对液体折射率进行实时监控;同时,装置结构简单,测量速度快,实用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置,属于光学测量领域。
背景技术
折射率是反映材料光学性质的一个重要物理参数,液体折射率在光学、化工化学、生物食品的实验中都有重要的应用,同时在工农生产和科学研究中也是一项重要的计量参数。
目前测量液体折射率常用的方法是将一束光倾斜的射向液体表面,通过测量入射角和折射角,再利用折射定律算出液体的折射率,这种方法只能测量液体测量面的折射率,随着液体深度的变换液体折射率也发生变化时,这种测量方法将难以达到测量要求,而且这种方法测量角度时往往不够精确,给折射率的测量带来误差。另外一种阿贝折射率测量仪表能达到较高的测量精度,但同样是液体整体的折射率,不能对液体的某一部分的折射率进行测量。
发明内容
针对上述问题,本实用新型提供一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置,本装置可以分别对液体的不同部位的折射率进行测量,经过抗酸碱处理,还可以测量强酸或者强碱液体中的折射率,本装置可以伸入液体中进行测量,还可以长期放置在液体中,对液体折射率进行实时监控;同时,装置结构简单,测量速度快,实用方便。
为实现发明目的,本实用新型采用的技术方案:一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置,包括激光器1、耦合透镜2、Y型光纤3、液下探测器4、细缝I5、细缝II6、接收屏7;激光器1正对着耦合透镜2设置,耦合透镜2后面接Y型光纤3、Y型光纤3将光路分为两路,一路正对着细缝I5,另一路上经过液下探测器4正对细缝II6,细缝I5和细缝II6设有接收屏7。
所述的液下探测器4放置位置,可以根据需要调整。
所述的装置在测量酸碱液体时,Y型光纤3外表面用抗酸碱性的材料进行保护,液下探测器4采用抗酸碱材料制成。
本实用新型的有益效果:本装置可以分别对液体的不同部位的折射率进行测量,经过抗酸碱处理,还可以测量强酸或者强碱液体中的折射率,本装置可以伸入液体中进行测量,还可以长期放置在液体中,对液体折射率进行实时监控;同时,装置结构简单,测量速度快,实用方便。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理图;
图2为本实用新型的距离标注。
图中:1-激光器、2-耦合透镜、3-光纤、4-液下探测器、5-细缝I、6-细缝II、7-接收屏。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明,以方便技术人员理解。
如图1所示:一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置,包括激光器1、耦合透镜2、Y型光纤3、液下探测器4、细缝I5、细缝II6、接收屏7;激光器1正对着耦合透镜2设置,耦合透镜2后面接Y型光纤3、Y型光纤3将光路分为两路,一路正对着细缝I5,另一路上经过液下探测器4正对细缝II6,细缝I5和细缝II6设有接收屏7。
所述的液下探测器4放置位置,可以根据需要调整,从而可以分别对液体的不同部位的折射率进行测量。
所述的装置在测量酸碱液体时,Y型光纤3外表面用抗酸碱性的材料进行保护,液下探测器4采用抗酸碱材料制成,经过抗酸碱处理,还可以测量强酸或者强碱液体中的折射率。
本装置可以伸入液体中进行测量,还可以长期放置在液体中,对液体折射率进行实时监控。
本实用新型的工作原理:激光器1产生的激光经过耦合透镜2耦合进入光纤3,光纤3为Y型光纤,将激光分为两束,一束通过细缝I5直接衍射到接收屏7上,另外一束光通过液下探测器4,然后再进入光纤通过细缝II后衍射到接收屏上,通过两个细缝的光在接收屏上发生干涉,干涉原理与杨氏双缝干涉相同。
如图1、2所示:液下探测器4在空气中时,调整Y型光纤3的长度,使得接收屏7上产生的干涉条纹的中央零级条纹处于屏幕中央,在液下探测器4进入液体以后,通过的细缝II6的光束将会和通过细缝I5的光束产生一个光程差,液下探测器4的长度为 ,液体的折射率为n,则两者的光程差为
由于两束光存在光程差,因此干涉条纹的中央零级条纹将发生移动;双缝之间的距离为d,双缝到接收屏的距离为L,中央零级条纹移动的距离为x,则 (2)
由(1)(2)两式可得:
显然,通过(3)式可求的液体折射率n。
本装置可以分别对液体的不同部位的折射率进行测量,经过抗酸碱处理,还可以测量强酸或者强碱液体中的折射率,本装置可以伸入液体中进行测量,还可以长期放置在液体中,对液体折射率进行实时监控;同时,装置结构简单,测量速度快,实用方便。
本实用新型通过附图进行说明的,在不脱离本实用新型范围的情况下,还可以对本实用新型专利进行各种变换及等同代替,因此,本实用新型专利不局限于所公开的具体实施过程,而应当包括落入本实用新型专利权利要求范围内的全部实施方案。
Claims (2)
1.一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置,其特征在于:装置包括激光器、耦合透镜、Y型光纤、液下探测器、细缝I、细缝II、接收屏;激光器正对着耦合透镜设置,耦合透镜后面接Y型光纤、Y型光纤将光路分为两路,一路正对着细缝I,另一路上经过液下探测器正对细缝II,细缝I和细缝II设有接收屏。
2.根据权利要求1所述的一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置,其特征在于:所述的装置在测量酸碱液体时,Y型光纤外表面用抗酸碱性的材料进行保护,液下探测器采用抗酸碱材料制成。
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CN108132230A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-06-08 | 长春理工大学 | 一种液体折射率自动测量的装置及方法 |
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