Интерференционный способ определения показателя преломления Советский патент 1990 года по МПК G01N21/45 

новлено зеркало 4, а в другом - последовательно размещенные кювета,5 с исследуемым веществом, установленная с возможностью перемещения, и второе зеркало 6, размещенные на втором ос- нозании второе регистрирующее устройство 7,. оптически связанное с расположенными последовательно чторым источником 8 излучения, вторым све- тоделителем 9 и образованными за ним двумя каналами, ь одном из которых перпендикулярно оптической оси установлено третье зеркало 10.При этом кювета выполнена клиновидной формы, второе зеркало 6 совмещено с второй по ходу лучя поверхностью кюветы, установленной перпендикулярно направлению хода луча}и одновременно размещено во втором канале, образованном вторым светоделителем 9, второе 6 и третье 10 зеркала взаимно перпендикулярны, а первое и второе основания установлены с возможностью вращения вокруг осей, перпендикулярных плоскостям оснований.

Способ осуществляют следующим образом.

Монохроматическое излучение от источника 2 разделяют на два колли- мированных пучка с помощью светоделителя 3 и один из пучков лучей направляют на исследуемое вещество клиновидной формы. Поворачивая первое основание устройства, добиваются автоколлимации падающих лучей на первую грань клина, при этом преломленные в исследуемом веществе лучи претерпевают нормальное отражение от второй грани клинз и возвращаются по своему первоначальному направлению. Затем наблюдают первую интерференционную картину после сведения 2-х пучков лучей. Монохроматическое излучение от источника 8 разделяют на два коллимированных пучка с помощью светоделителя 9 и один из пучков лучей напр авляют на зеркало 6, совмещенное с второй поверхностью клина 5. Поворачивая второе основание, добиваются нормального падения лучей на зеркальную поверхность кюветы, т.е. автоколлимационного хода лучей в воздухе, и наблюдают вторую интерференционную картину. Затем перемещают клиновидную кювету 5 при сохранении условия автоколлимационно хода лучей, изменяя тем самым геометрическую длину пути луча в исследуе

. n 5

5

5

0

5

0

мом веществе и в воздухе на одинаковую величину..

Подсчитывают число полос в обеих переменных интерференционных картинах с помощью регистрирующих устройств 1 и 7 и рассчитывают показатель преломления п по формуле

К,

где К t - изменение числа полос в первой интерференционной картине;

К - изменение чиспа полос во второй интерференционной картине . i

В качестве монохрома тических ис очников излучения использовали два лазера, а светоделители выполнены в виде двух полупрозрачных зеркал. Исследуемым веществом служил твердый прозрачный образец клиновидной формы с неизвестным углом клина. Для перемещения образца на направляющих расположена каретка, соединенная с шаговым двигателем. В качестве регистрирующих устройств использовали два фотоприемника с подключенными к ним счетчиками.

Точность способа зависит только от точности определения дробной доли интерференционной полосы и составляет 1,1 -Ю-15 единиц показателя преломления.

Использование предлагаемого способа позволяет расширить номенклатуру исследуемых сред за счет дополнительной возможности определения показателя преломления твердых веществ. При этом достигается упрощение способа за счет исключения операции по измерению изменения геометрической длины пути луча в исследуемой среде и одновременности подсчета полос в обеих интерференционных картинах.

Формула изобретения

Интерференционный способ определения показателя преломления, заключающийся в создании двух взаимосвязанных интерференционных картин двух пар лучей, прошедших соответственно через кювету с исследуемой средой и референтную среду, одновременном изменении оптической разности хода в каждой паре интерференционных лучей, определении отношения изменений числа

полос в интерференционных картинах в результате изменения оптической разности хода, по которому судят о показателе преломления, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расши рения i-ласса исследуемых сред на кли новидные твердые среды, одновременное изменение оптической разности хо да лучей производят путем перемещения кюветы или твердого образца, выполненных клинообразными и с отра5

10

жающим покрытием на одной из граней при этом кювету или твердый образец перемещают параллельно грани без отражающего покрытия таким образом, чтобы грань с отражающим покрытием была перпендикулярна преломленному лучу, участвующему в образовании одной из интерференционных картин, а также перпендикулярна отраженному ею лучу, участвующему в образовании другой интерференционной картины.

Изобретение относится к электронно-оптическому приборостроению и может быть использовано в различных областях физико-химических исследований, в частности для определения показателя преломления. Целью изобретения является расширение класса исследуемых веществ на твердые среды. Для этого созданы две взаимосвязанные интерференционные картины лучей, прошедших соответственно через кювету с исследуемой средой и референтную среду, а также только через референтную среду. Затем изменяют оптическую разность кода в каждой паре интерферирующих лучей путем перемещения кюветы или твердого образца, выполненных клиновидными и с отражающим покрытием на одной из противолежащих граней. При этом кювету или твердый образец перемещают параллельно грани без отражающего покрытия таким образом, чтобы грань с отражающим покрытием была перпендикулярна преломленному лучу, участвующему в образовании одной из иртерференционных картин, а также перпендикулярна отраженному его лучу, участвующему в образовании другой интерференционной картины. О показателе преломления исследуемой среды судят по отношению изменений числа полос в интерференционных картинах в результате изменения оптической разности кода. 1 ил.