SU1286961A1 - Двухчастотный интерферометрический рефрактометр - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  проведени  измерений дисперсионных кривых твердых, жидких или газообразных веществ. С целью повьшени  точности измерени  показателей преломлени  при различных частотах излучени  в интерферометре через исследуемое вещество пропускаютс  одновременно два луча разных частот, а измерение сводитс  к подсчету-смещений интерференционных картин при повороте плбскопараллельной пластинки исследуемого вещества (или плоскопараллельной кюветы с жидкостью или газом). 2 ил. СЛ

Description

Изобретение относитс  к прикладной оптике - рефрактометрии и предназначено дл  проведени  точных изме рений зависимости показател  преломлени  веществ от длины волны оптического излучени .

Цель изобретени  - повьшение точности измерени  дисперсионных кривых исследуемого вещества.

На фиг, 1 изображена оптическа  схема двухчастотного интерферометри- ческого рефрактометра; на фиг. 2 - интерференционна  картина.

Полупрозрачные зеркала 1 и 2 и отражаюпще зеркала 3 и 4 образуют ин тенферометр Рождественского, в измерительном плече которого расположено исследуемое вещество 5. Интерферометр , освещаетс  одновременно двум  монохроматическими лазерами (ча стоты , и ), пучки света которых подаютс  на вход интерферометра через суммирующее зеркало 6. На выходе интерферометра перед экраном 7 установлены селективные фильтры 8 и 9 таким образом, что половина луча проходит через один, а друга  полови на луча - через другой светофильтр (как показано на фиг. 2). Каждый из светофильтров пропускает одну из частот и не пропускает другую, в результате чего интерференционные картины от частот -, и 2 на экране 7 раздел ютс . Дл  удобства отсчета Смещений интерференционных картин на экране 7 имеетс  нулева  риска 10.

Принцип работы рефрактометра заключаетс  в следующем.

При пропускании через исследуемую плистинку одновременно двух лучей из вестньгх: частот , и 9 на экране получаютс  две интерференционные картины . Если пластинку 5 из исходного положени , приблизительно перпендикул рно лучу, повернуть на некоторый небольшой угол, путь через вещество пластинки дл  лучей обеих частот увеличиваетс  на величину uL. Это вы зьшает из-за дисперсии света разные смещени  интерференционных картин. Величины смещений N, (дл  луча с час тотой -5,) и Nj (дл  луча с частотой Jj) определ ютс  выражени ми

N ,

откуда следует

- 1)

N, , N,c

- 1)

N,.

N,,

(1)

Зависимость (1) позвол ет дл  данного исследуемого вещества с высокой точностью св зать величины фазовых О скоростей света v, и v (а следовательно , и показатели преломлени  п, и п) с частотами излучени  , и (или длинами волн Д, и Л ), например, по известной v, можно определить фа/5

зовую скорость V,

V

1 +

Nj,

( -1)

(2)

N,t

Вывод формулы (1) сделан с учетом следующих рассуждений.

Путь uL в исследуемом веществе свет проходит за врем  t L/v, где V - фазова  скорость света. За это же врем  t второй луч интерферометра проходит в воздухе путь uL/v, где с - скорость света в воздухе. Следовательно , опережение составл ет величи

ну - с - uL, что дает смещение линий

в интерферометре N --г-()

V

Таким образом, медленно поворачива  пластинку 5 и подсчитыва  смещени  N, и N интерференционных картин , с помощью формулы (2) по известной V, можно определить фазовую скорость .v при любой частоте и, следовательно, с точностью, свойственной интерферометрическим методам, построить дисперсионную кривую. Дл  получени  частоты - желательно

примен ть лазер с перестраиваемой частотой.

Предлагаемьй рефрактометр позвол ет с высокой точностью св зать частоты - и 2 непосредственно с

фазовыми скорост ми света в данном веществе.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Двухчастотный интерферометричес- кий рефрактометр, содержащий двухлуче- вой интерферометр Рождественского с лазерным источником света и включающий два полупрозрачных зеркала и два

   отражающих зеркала, оптически св зар - ных между собой и образующих измерительное и опорное плечи интерферометра , держатель образца, расположенный в измерительном плече интерферометра, и экран, расположенный на выходе интерферометра, отлич.ающий- с   тем, что, с целью повышени  точности- измерени  дисперсионных кривых , в устройство введены второй ла- зерный источник света, суммирующее полупрозрачное зеркало и два селекционных фильтра, при этом второй лазерный источник света оптически св зан с суммируюпуим прлупрозрачным зеркалом, а селекционные фильтры расположены между выходом интерферометра и экраном, причем держатель образца установлен с возможностью перемещени  относительно оси, перпендикул рной направлению распространени  света в измерительном плече интерферометра.

   Фиг.