Способ определения показателя преломления твердых сред Советский патент 1983 года по МПК G01N21/41 

СО

ч1

00

Изобретение относится к тех- нйческой физике, конкретно к методам и аппаратуре для измерения показателя преломления твердых сред (преимущественно высокопреломляюших твердых материалов).

Известны различные способы измерения показателя преломления сред: гониометрические ЧбЗ осушествляемые путем определения углового откло нения пучка света призмой из исследу емого материала; фотометрические 2 в которых показатель преломления на:хс-;1ится посредством определения энергетических или фазовых (поляризационных) характеристик с.вета, отраженного на границе исследуемой и образцовой сред.

Однак® и гониометрические и фотометрические способы затруднительно исполь зовать дли измерения показателя преломлёния высокопреломляющих твердых материалов:, первые из-за необходимости изготовления исследуемого образца в виде призмы значительных размеров и высокого качества, что зачастую нечВозможно ввиду не больших размеров ;синтезированных образцов новых ма1териалов; вторые - поскольку они требуют использования в качестве образцовой среды более высокопреломляющий мат-ериал, чем исследуемый, что в нашем практически невозможно,

Наиболее близким к предлагаемому является способ, который осуществляется nyfeM пропускания среды через об-разец, выполненныйв виде плоскопапаллельной пластинки, многохроматического пучка света с получением интеферограммы. Преимущество интерференционного способа состоит в том, что при его использовании исследуемый образец изготавливается в виде небольшой достаточно тонкой плоскопараллельной пластинки. Это резко упрощает технологию его изготовления (по ср.авнению с призматическим образцом), и, ЧТ9 самое главное, позволяет сохранить исследуемый объект для его дальнейшего использования (изготовление из объекта призматического образца практически приводит к его уничтожению) З .

Недостатками известного способа являются сложность процесса измерения и невысокая точность.Сложность процесса измерения объясняется тем, что измеряемый порядок интерференции m составляет величину от нескольких сотен до нескольких тысяч и поэтому не может быть непосредственно определён в данном, эксперименте. Для нахождения m используют методику;которая состоит в том, что сначала каким-либо независимым способом находят показатель преломления п л на некоторой фиксированной длине волны J(fy, По этим данным находится m на данной длине волны. Затем по интерферогра 1ме определяется количество интерференционных порядков между длинами волнД и Л, соответствующий данной длине волны порядок тд и далее искомое значение п д -. Да;нная методика определения m весьма сложна и требует доп6л;нительной аппаратуры для определения пд . Невысокая точность известного способа объясняется трудностями точнойидентификадии данной, волны, а такжеограниченной длиной коге- рентносги используемого монохроматического света. Последнее обстоятельство дает возможность получения интерферрграмми л.иш.ь для очень тонких образцов (txiOOMKM), а следовательно, достигается низкая чувствительность. :

Целью изобретения является упрощение процесса измерения и ловышение точности,. . .

Пиставленная цель достигается тем что согласно способу определения по.казателя,-преломления твердых тел путем пропускания через образец исследемой среды/ выполненный в виде плоскопараллельной пластинки, монохро-. матического пучка света с получением интерферограммы, плавно измеряют уго падения пучка света на пластинку впределах , определяют изменение порядка интерференциидт на интерферограмме между двумя значениями, соответствующими двум различным углам падения 0 И Gg, и. находят искомый параметр по формуле , , .

я

лт,

cos 0 - COS 9

где / - длина волны пропускаемого

излучения; t - толщина пла1стинки.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства (рефрактометра), реализующего способ; на фиг. 2 - отрезок записи на ленте самописца, где показана запись интерферограммы (а) и сигналов датчика углового положения образца (б).

Устройство работает следующим образом.

Свет от монохроматического источника 1 (лазера) с фиксированной длиной волны направляют на исследуемый плоскопараллельный образец 2. Прошедший световой поток регистрируется фотоприемником 3. С помсяцью электродвигателя 4 образец постепенно плавно наклоняют по отношению к оптической оси. При этом изменяется угол падения света9 на интерферометр, что приводит к периодическому изменению

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ прЕлдалЕния твЕрдах СРЕД путем пропускания через о