Способ определения показателя преломления клиновидных образцов Советский патент 1992 года по МПК G01N21/41 

в отраженном свете, что приводит к повышенным требованиям к плоскостности поверхностей образца, в противном случае качество четырех изображений отличается друг от друга и погрешность в определении показателя преломления увеличивается. Кроме того, для получения изображения только от зеркальной поверхности необходимо часть излучения направить мимо исследуемого образца, что тоже усложняет реализацию способа.

Целью изобретения является повышение точности способа определения показателя преломления.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения показателя преломления клиновидных образцов, включающем освещение образца монохроматическим светом через диафрагму, получение первого изображения этой диафрагмы, сформированного излучением, прошедшим через образец, отраженным от зеркальной поверхности и вновь прошедшим через образец, дополнительно формируют два изображения 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, измеряют угловые расстояния между первым и вторым изображением QI и между первым и третьим изображением Ог, а показатель преломления п образца определяют из соотношения

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 изображения входной ди- афрагмы установки: первое - сформировано излучением, прошедшим через клин, отразившимся от зеркала и вышедшим через клин, второе - излучением, прошедшим через клин, отраженным от зеркала и ёышедшим через клин, при этом дважды отразившимся от поверхностей внутри него. В приближении малых углов расстояние между этими двумя изображениями запишется 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 изображения на расстоянии:

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 расстояний QI и Qz позволяет рассчитать показатель преломления 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 себя источник 1 света, установленный по ходу луча конденсор 2, в фокусе которого расположена входная 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 осуществляется 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 изображения входной диафрагмы. Измеряют расстояние Qi и Qi и рассчитывают показатель преломления п образца по формуле

Qi п 2 Q - Qi

в конкретном варианте определения показателя преломления клиновидных образцов в качестве монохроматического источника света использовался лазер с А 632,8 нм.

Измерение расстояний Qi и Ог при фотоэлектрической регистрации осуществлялось 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 пятого знака после запятой. Повышение точности достигается за счет увеличения расстояния Qi по отношению к И почти в 3 раза при равенстве расстояний

.

Формула изобретения Способ определения показателя преломления клиновидных образцов, включающийосвещениеобразцамонохроматическим светом через диафрагму, получение первого изображения этой диафрагмы, сформированного излучением, прошедшим через образец, отраженным от зеркальной поверхности и вновь прошедшим через образец, и определение искомого показателя преломления расчетным путем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения способа, дополнительно формируют два изображения 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, измеряют угловые расстояния между первым и вторым изображением QI и между первым и третьим изображением Qz, а показатель преломления п образца определяют из соотношения

п- О

П 2Ог-Й1

Сущность изобретения: освещают клиновидный образец и размещенную за ним зеркальную поверхность монохроматическим светом через диафрагму, получают первое изображение этой диафрагмы, сфорИзобретение относится к области измерения оптических параметров веществ в частности к угловым способам измерения показателя преломления. Известны угловые способы определения показателя преломления, основанные на измерении предельного угла преломления или угла полного внутреннего отражения, с последующим расчетом п. Недостатком этих способов является обязательное использование специального угломерного устройства, определение показателя преломления с помощью которого является довольно сложной процедурой, кроме того, данный способ позволяет рассчитывать п с довольно невысокой точностью - до единицы четвертого знака после запятой. Наиболее близким к изобретению является способ определения показателя преломления 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, измеряют угловые расстояния между первым и вторым изображениями О и между первым и третьим изображениями Ј&, а показатель преломления п образца определяют из соотношения 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 излучения поверхностей образца, измерение расстояния 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 расстояния 12 между полученными изображениями, а показатель преломления образца определяют из соотношения: &( Недостатком данного способа является необходимость получения изображений непосредственно от поверхностей клина, т.е. (Л с -ч о 00 Ј 00

Фиг1

г

,яг