Дифференциальный способ измерения оптических констант жидкости Советский патент 1991 года по МПК G01N21/41 

Изобретение относится к оптико-механической промышленности и может быть использовано при измерении оптических констант жидкостей, используемых в качестве оптических сред.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже показана принципиальная схема устройства для реализации способа.

В сосуде 1 с прозрачным дном 2 размещены эталонная (стеклянная или кристаллическая) плазма 3 и контролируемая жидкость 4. Коллиматор 5 состоит из источника 6 линейчатого спектра, конденсора 7, щели 8 объектива 9. Зрительная труба 10 имеет возможность поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости чертежа, и состоит из объектива 11, сетки 12 и окулятора 13. Преломляющие углы жидкостной и эталонной призм, углы выхода лучей из этих

призм и угол наклона сосуда к горизонту обозначены соответственно через ом, о,

бж, &, Р.

Измерение оптических констант контролируемой жидкости осуществляется следующим образом.

В сосуд 1 помещают эталонную призму 3 и контролируемую жидкость 4, после чего сосуд 1 наклоняют так, чтобы поверхность его дна 2, контактирующая с гранью призмы 3, образовала с плоскостью горизонта угол р, равный преломляющему углу оэ эталонной призмы. Контроль за этой операцией ведут с помощью автоколлиматора (не показан) по совмещению бликов от поверхностей жидкости и призмы. При совмещении бликов преломляющий угол аи жидкостной призмы равен углу оз. Через дно 2 сосуда 1 параллельный пучок лучей,выходящих из коллиматора 5, направляют перпендикулярно грани призмы 3, конOS4- Јь О О

тактирующей с дном 2 сосуда. При этом пучка попадает на эталонную призму 3. а вторая часть - на призму, образованную контролируемой жидкостью 4. В силу закона преломления лучи одной и той же длины волны выйдут из призмы 3 и жидкости 4 под углами & и бж. Если показатели преломления материала призмы 3 и контролируемой жидкости равны, то и углы выхода лучей из эталонной & и жидкостной ёж призм окажутся равными в силу равенства углов оэ и ож. Если углы & и бж не равны друг другу, то их разность Дб определяется отсчитываемым поворотом зрительной трубы между ее положениями, при которых два изображения щели последовательно совпадают с центром сетки 12. По величине Дб и заранее известным показателю преломления материала эталонной призмы 3 и ее преломляющему углу определяют показатель преломления контролируемой жидкости 4. Эту операцию повторяют для каждой из интересующих длин волн.

Предлагаемый способ позволяет сбазиро- ваться на известные с высокой точностью оптические константы твердых материалов (стекла или кристаллов), избавиться от погрешностей, вносимых в результат ошибками изготовления и контроля угловых размеров кювет, а также с высокой степенью точности уравнять преломляющий угол жидкостной и твердотельной эталонной призм (не прибегая к производственным затра- там), существенно уменьшая тем самым погрешность измерения из-за ошибки определения преломляющих углов.

Формула изобретения

Дифференциальный способ измерения оптических констант жидкости, включающий освещение параллельным пучком лучей исследуемой жидкости и эталонной призмы; измерение разности углов отклонения преломленных ими лучей, по которой судят- об оптических константах жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, освещают исследуемую жидкость и эталонную твердотельную призму, помещенные в сосуд так, что призма находится в контакте с прозрачным дном сосуда, перпендикулярно его дну, дополнительно регистрируют автоколлимационные блики от поверхности жидкости и выступающей над ней грани эталонной призмы, а разность углов отклонения преломленных лучей измеряют при наклонном положении сосуда, соответствующем совпадению указанных бликов.

Изобретение относится к оптической измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерений. Способ основан на сравнении показателей преломления контролируемой жидкости и материала твердотельной эталонной призмы гониометрическим методом. Перед измерениями эталонную призму и контролируемую жидкость помещают в кювету с прозрачным дном, которую наклоняют до тех пор, пока блики от поверхности жидкости и выступающей над ней грани эталонной призмы не совпадут. При этом положении кюветы жидкость образует призму с преломляющим углом, равным углу эталонной призмы. Разность показателей преломления жидкости и материала призмы определяют с помощью зрительной трубы по разности углов выхода лучей, направленных на призму и жидкость перпендикулярно прозрачному дну кюветы. 1 ил. Ф

70

Ц5