RU1770848C - Способ определени показател преломлени клиновидных образцов - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : освещают клиновидный образец и размещенную за ним зеркальную поверхность монохроматическим светом через диафрагму, получают первое изображение этой диафрагмы, сфорИзобретение относитс  к области измерени  оптических параметров веществ в частности к угловым способам измерени  показател  преломлени . Известны угловые способы определени  показател  преломлени , основанные на измерении предельного угла преломлени  или угла полного внутреннего отражени , с последующим расчетом п. Недостатком этих способов  вл етс  об зательное использование специального угломерного устройства, определение показател  преломлени  с помощью которого  вл етс  довольно сложной процедурой, кроме того, данный способ позвол ет рассчитывать п с довольно невысокой точностью - до единицы четвертого знака после зап той. Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ определени  показател  преломлени  клиновидных образцов. мированное излучением, прошедшим через образец, отраженным от зеркальной поверхности и вновь прошедшим через клиновидный образец, второе - образованное излучением, прошедшим через образец, отраженным от зеркальной поверхности и вновь прошедшим через образец при двукратном отражении внутри клина, третье - образованное излучением, прошедшим через образец, при двукратном отражении внутри него, отраженным от зеркальной поверхности и прошедшим вне исследуемого клина, измер ют угловые рассто ни  между первым и вторым изображени ми О и между первым и третьим изображени ми Ј&, а показатель преломлени  п образца определ ют из соотношени  п Qi/2Q - Й1 .2 ил. включающий освещение образца монохроматическим светом через диафрагму, получение двух автоколлимационных изображений этой диафрагмы от первой и второй по ходу излучени  поверхностей образца , измерение рассто ни  h между ними получение двух дополнительных изображений диафрагмы, образованных излучением, отраженным от зеркальной поверхности, установленной за образцом, и излучением, прошедшим через образец, отраженным от зеркальной поверхности и вновь прошедшим через этот образец, измерение рассто ни  12 между полученными изображени ми, а показатель преломлени  образца определ ют из соотношени : &( Недостатком данного способа  вл етс  необходимость получени  изображений непосредственно от поверхностей клина, т.е. (Л с -ч о 00 Ј 00

Description

в отраженном свете, что приводит к повышенным требовани м к плоскостности поверхностей образца, в противном случае качество четырех изображений отличаетс  друг от друга и погрешность в определении показател  преломлени  увеличиваетс . Кроме того, дл  получени  изображени  только от зеркальной поверхности необходимо часть излучени  направить мимо исследуемого образца, что тоже усложн ет реализацию способа.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности способа определени  показател  преломлени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе определени  показател  преломлени  клиновидных образцов, включающем освещение образца монохроматическим светом через диафрагму, получение первого изображени  этой диафрагмы, сформированного излучением, прошедшим через образец , отраженным от зеркальной поверхности и вновь прошедшим через образец , дополнительно формируют два изображени  диафрагмы, второе образованное излучением, прошедшим через образец, отраженным от зеркальной поверхности и вновь прошедшим через образец при двукратном отражении внутри клина, третье - образованное излучением, прошедшим через образец, при двукратном отражении внутри него, отраженным от зеркальной поверхности и прошедшим вне исследуемого клина, измер ют угловые рассто ни  между первым и вторым изображением QI и между первым и третьим изображением Ог, а показатель преломлени  п образца определ ют из соотношени 

QI П 2 ЈЈ «1

Известно, что при установке первой по ходу луча грани клина и зеркала нормально или под малым углом ек падающему излучению получаем 3 изображени  входной ди- афрагмы установки: первое - сформировано излучением, прошедшим через клин, отразившимс  от зеркала и вышедшим через клин, второе - излучением, прошедшим через клин, отраженным от зеркала и ёышедшим через клин, при этом дважды отразившимс  от поверхностей внутри него. В приближении малых углов рассто ние между этими двум  изображени ми запишетс  в виде

2а(2п- 1)+ е-2«(п- 1}-Е 2 an Qi.

Третье изображение, образованное излучением , прошедшим через образец, при двукратном отражении внутри него, отраженным от зеркала и вышедшим мимо клина , расположено от первого изображени  на рассто нии:

a(3n 1)+ е-2а(п- 1)-е a(n + 1)Q ,

где а- угол клина.

Таким образом, получение 3-х изображений входной диафрагмы и измерение рассто ний QI и Qz позвол ет рассчитать показатель преломлени  по формуле: п

Qi

2Uz-Qi

На фиг.1 представлена схема устройства , реализующего способ; на фиг.2 - ход лучей в клиновидном образце.

Устройство включает в себ  источник 1 света, установленный по ходу луча конденсор 2, в фокусе которого расположена входна  диафрагма 3 и последовательно размещенные на ней зеркальный объектив

4 и плоское зеркало 5, исследуемый клин 6, зеркальный объектив 7 и регистрирующее устройство 8.

Способ осуществл етс  следующим образом . Клиновидный образец 6 помещают

перед зеркальной поверхностью 5 и освещают параллельным пучком монохроматического света от лазера 1 в плоскости регистрирующего прибора 8 наблюдают три изображени  входной диафрагмы. Измер ют рассто ние Qi и Qi и рассчитывают показатель преломлени  п образца по формуле

Qi п 2 Q - Qi

в конкретном варианте определени  показател  преломлени  клиновидных образцов в качестве монохроматического источника света использовалс  лазер с А 632,8 нм.

Измерение рассто ний Qi и Ог при фотоэлектрической регистрации осуществл лось с точностью до 0,005 мм.

В результате расчетов получены результаты ги 1,46940 и П2 1,51468, чтосоответствует стеклам Л Кб и К8 с точностью до единицы п того знака после зап той. Повышение точности достигаетс  за счет увеличени  рассто ни  Qi по отношению к И почти в 3 раза при равенстве рассто ний

.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ определени  показател  преломлени  клиновидных образцов, включающийосвещениеобразца монохроматическим светом через диафрагму , получение первого изображени  этой диафрагмы, сформированного излучением, прошедшим через образец, отраженным от зеркальной поверхности и вновь прошедшим через образец, и определение искомого показател  преломлени  расчетным путем , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и упрощени  способа, дополнительно формируют два изображени  диафрагмы, второе образованное излучением , прошедшим через образец, отраженным от зеркальной поверхности и вновь прошедшим через образец при двукратном отражении внутри клина, и третье, образованное излучением, прошедшим че0

   рез образец, при двукратном отражении внутри него, отраженным от зеркальной поверхности и прошедшим вне исследуемого образца, измер ют угловые рассто ни  между первым и вторым изображением QI и между первым и третьим изображением Qz, а показатель преломлени  п образца определ ют из соотношени 

   п- О

   П 2Ог-Й1

   Фиг1

   г

   , г