СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСИИ Советский патент 1973 года по МПК G01N21/43 

1

Изобретение относится к оптико-механической промышленности и может быть использовано при измерении показателей преломления и дисперсии оптических материалов.

Известны способы измерения дисперсии.

Однако известные способы измерения характеризуются сложностью процесса измерения.

Целью изобретения является упрощение процесса измерений.

Для этого по предложенному способу перед регистрацией спектральных линий одновременно включают по крайней мере вдвое превышающее число регистрируемых линий, количество измеряющих время приборов и в процессе сканирования спектра последовательно выключают по одному из них в каждый момент, когда, сигнал приемника равен заранее выбранной величине, меньше пикового значения сигнала для самой слабой из выбранных для измерений спектральных линий, после чего разность углов выхода из призмы лучей зафиксированных длин волн вычисляют как произведения скорости сканирования на разность нолусумм пар отсчетов по выключенным приборам, соответствующих взятым спектральным линиям.

На чертеже приведена примерная схема прибора, при помощи которого может быть реализован поедложенный способ.

И

Прибор содержит источник 1 линейчатого спектра, входную щель 2 прибора, параболическое зеркало 3, зеркало 4, испытуемую призму 5, зеркало 6, выходную щель 7 прибора, приемник 8, усилитель 9, стрелочный прибор 10, зеркало 11, стрелку прибора 12, объектив 13, полупрозрачную пластину 14, д,иафраг.му 15, лампу 16, диафрагму 17, нриемник 18, усилитель 19, устройство 20, управляющее выключением секундомеров, секундомеры 21. Устройство работает следующпм образом. Свет от нсточника 1 через щель 2 попадает на зеркало 3 и параллельпым пучком падает на зеркало 4 и призму 5 из исследуемого материала, установленную на столике, связанном через редуктор с синхронным двигателе.м.

Диспергирова1Н1ый призмой 5 свет вновь попадает на зеркало 3, создающее при помощи зеркала 6 в плоскости выходной щели 7 изображение спектра.

Свет, прошедший через щель 7, попадает

на приемник 8, сигнал с которого после усилителя 9 поступает па стрелочный прибор 10.

На щкалу прибора 10 наклеено зеркало 11.

Автоколлимационное изображение диафрагмы

15 от зеркала 11, создаваемое объективом 13,

совпадает с диафрагмой 17. Сигнал приемпика 18 усиливается усилителем 19 и поступает в ycTpoficTBo 20, управляющее выключением секундомеров 21. При вращении призмы 5 происходит сканирование спектра поперек щели 7. По мере совмещения спектральной линии со щелью 7 сигнал приемника 8 увеличивается и стрелка 12 начинает отклоняться вправо. В момент, когда стрелка 12 полностью закроет зеркало 11, сигнал приемника 18 станет равным нулю и устройство 20 выключит первый секундомер (все секундомеры перед началом поворота призмы были включены одновременно), а остальные секундомеры нродолжают работать. При некотором положении призмы 5 стрелка 12 получит максимальное отклонение вправо. Этот момент свидетельствует о полном совмещении спектральной линии со щелью 7. При дальнейщем повороте призмы сигнал приемника 8 начинает уменьшаться, а стрелка начинает свое движение влево и вновь перекрывает зеркало 11. В этот момент устройство 20 выключает второй секундомер. При прохождении каждой последующей спектральной линии через щель 7 в таком же порядке выключается пара секундомеров. Внизу чертежа приведена зависимость фототока от времени t. Точки на кривой /, соответствуют отрезку времени, прошедщего с момента включения секундомеров до момента прохождения i-й спектральной линии через щель 7. В результате для т спектральных линий мы получаем 2 т отсчетов времени с момента включения секундомеров. Если преломляющий угол призмы в, скорость ее вращения со

и показатель преломления ее материала п для одной из фиксируемых длин волн (пусть для Яо), то можно определить показатели преломления для всех остальных зафиксированных длин волн Яь 2, лз и т. д.

Пусть показатель преломления вычисляется по формуле

sin -fx

sine

где ф - угол выхода из призмы лучей с длиной волны Я,

тогда

9 arcsin (, sin ®)

линии одновременно включают по крайней мере вдвое нревыщающее число регистрируемых линий, количество измеряющих время: приборов и в процессе сканирования спектра последовательно выключают по одному из них в каждый момент, когда сигнал приемника равен заранее выбранной величине, меньщей пикового значения сигнала для самой слабой из выбранных для измерения 5 спектральных линий, после чего разность углов выхода из призмы лучей зафиксированных длин волн вычисляют как нроизведение скорости сканирования на разность нолусумм пар отсчетов по выключенным приборам, соответствующих взятым спектральным линиям. , га + 4 -f- arcsla (n sin в) + .. o. + arcsin (n sin в) Дисперсия, т. е. лх,-п, определится по формуле Г ш ( - + arcsln ( 9) L V 2 - Аналогичным образом искомые величины определяют и для других длин волн. Предмет изобретения Способ измерения дисперсии, заключающийся в предварительном измерении показг теля преломления для одной из требуемы., длин волн, и сканировании спектра с извесх ной постоянной скоростью, регистраци -, спектра фотоэлектрическим путем, отличающийся тем, что, с целью упрощения процессг. измерений, перед регистрацией спектральны).

А А

10