Способ определения показателя преломления металлов Советский патент 1980 года по МПК G01N21/46 

(54-) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ имеют поста точновысокую излучатепьную способность. ДруГ-им недостатком способа является его небольшая точность из-за ошибок установления истинных значений углов из- лучения и ошибок, возникающих при последовательно устанавливаемых взаимно перпендикуляртых ориентациях плоскости максимального пропускания линейного поляризатора., Погрешности измерений за счет первой группы ошибок обусловлены угловой зависимостью измеряемых величин, поэтому, чем . круче угловая зависимость, тем большими могут быть погрешности измерений. Погрешности за счет второйгруппы ошибок обусловлены тем, что излучение поверхности металлов линейно поляризовано и степень попяриза Еии возрастает с увеличением угла, излучения Поэтому ошибки в установлении углового положения поляризатора, выражаюпшеся в рассогласовании плоскости поляризагтии иатучения с плоскостью максимального пропускания поляризатора, приводят к зна чительным погрешностям в результатах .измерений, и, тем. самым, - к погрешностям определяемых- величин оптических . постоянных. Цель предлагаемого изобретения - повышение точности и расширение спектраль ного и температурного диапазонов измерений.. Для этого в известном способе опреде лений показателя преломления металлов путем измерения спектральной яркости их поверхности для излучения, поляризованно го параллельно плоскости излучения, измеряют максимальную спектральную яркость L , спектральную яркость L, пЪ нормали к поверхности и спектраль ную йбрйальйую излучатейьную способность металла вд р, для неполяризованного света, а величину показателя -прелом ления п определяют по формуле: 05оа l ехр(1,327.+0,80 О,ОО8 U.x,rn , л( 1,103 е На чертеже представлена схема устро ства для реализации предлагаемого способа, Устройство содержит фотоприемник 1, поляризатор 2, светофильтр 3, исследуемую поверхность 4, Работа способа осуществляется следую тцим образом. С помошью фотоприеК1Ника 1, снабжен ного диспергирующей системой (светофильтром) 3, выделяющим необходимую длину волны излучения, н поляризатором 2, выделяющим Р -компоненту излучения, измеряется спектральная яркость поверхности, которой пропорционален выходной сигнал фотоприемника 1. Измене-.нием угла 6 между нормально к исслёд -г емой поверхности и направлением (измерения яркости (обозначено на чертеже стрелкой) устанаВдивается максимальная величина выходного сигнала М фотоприемника, соответствующая спектральной яркости р -компоненты излучения Ьд , , При этом фотоприемник 1 находится в положений а, показанном на чертеже. Затем фотоприемник устанавливается в положение б и измеряется величина выходного сигнала М , соответствующая спектральной яркости в направлении нормали к по-, верхности. После этого убирается поляризатор 2 н вновь измеряется спектральная яркость поверхности металла относительно спектральной яркости макета абсолютно черного тела, находящегося при той же температуре (на чертеже не показан), что и исследуемая поверхность, то есть измеряется спектральная нормальная излучательная способность 6 .По результатам измерений определяется от А1-- -m/ nношение и с помощью формулы (1) , определяется величина показателя преломления метЬтйа. Известно, что измерение осуществимо Б. инфракрасной области спектра при достаточно низких температурах (порядка 100 С), Следовательно, спектральный и температурный диапазоны измерений по предлагаемому способу расйирйютсй. , При осуш;ествлении способа не требуется измерять углы излучения н последовательно устанавливать углы поворотА линейного поляризатора, что приводит к увеличешю точности измерений. Предлагаемый способ ocHOBiaH на использовании аппроксимации формул Френеля, ; выражающих взаимосвязь между величинами оптических постоянных и излучительной способности. Показатель экстинкции К определялся по установленной величине показателя преломления п и измеренной величине в п по формуле: -1еп-(-п ; Формула изобретения Способ определения показателя преломления металлов путем измерения спектральной яркости из поверхности для изпучепяя, поляризованного параллельно плоскости -излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения спектрального в температурного диапазонов измерений, измеряют максимальную спект{ льную яркост А,ГП спектральную ярсость L по нормалик поверхности и спектральную нормальную излучательную способность металла . . пля непппапя.-чппдпипгл , А nt д 1 для неполяризованного света, а величину показателя преломления п определяют по формуле: п- «-С-л,,пГ- - °° Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Аксютов Л. Н. Температурная зависимость оптических постоянных вольфрама и золота,,Прикладная спектроскопия, 1977, 26, N 5, с. 914-918. 2. Шестаков Е. Н. и др. Исследование оптических свойств металлов при высоких температурах, Теплофизика высоких 1977, 15, № 2, с. 292температур299.

////////////////////////

4