Интерференционный способ определения показателя преломления

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,(51)5 G 01 N 21/45

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4326287/31-25 (22) 12.11.87 (46) 30,07.90. Бкл. Y- 28 (71) Ленинградский и;;.титут точной механики и оптики (72) В.А.Москалев, Л.А.Смирнова и В.,Н.Черняков (53) 535.024 (088.8) (56) Борбат А.М. и др. Оптические измерения. Киев: Техника, 1967, с. 206-210.

Авторское свидетельство СССР и 730087, кл . G 01 N 21/45, 1978. (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕ.JIEEIKH ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электронно-оптическому приборостроению и может быть использовано в различных областях физико-химических исследований, н частности для определения показателя преломления. Целью изобретения является расширение класса исследуемых веществ на твердые среды. Для этого созданы две взаимосвяИзобретение относится к электронно-оптическому приборостроению и может быть использовано в различных областях физико-химических исследований, в частности для определения показателя преломления жидких, газообразных и твердых веществ клиновидной формы.

Целью изобретения является расши,рение класса исследуемых сред на клиновидные твердые среды.

„„SU„„1582091 А 1

2 занные 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 отражаюп„ им покрытием была перпендикулярна преломленному лучу, участвующему в образовании одной из. интер- Ж ференционных картин, а также перпендикулярна отраженному его лучу, участвующему в образовании другой интерфе- (, ренционной картины. О показателе преломления исследуемой среды судят по отношению изменений числа полос в интерференционных картинах в результате изменения оптической разности

Ьаа кода. 1 ил. СЛ

На.чертеже представлена схема устройства, реализующего способ определения показателя преломления.

Устройство включает размещенные на основании (не показана) регистрирующее устройство 1, оптически связанное с расположенными последовательно источником 2 излучения, светоделителем 3 и образованными за ним двумя каналами, в одном из которых перпендикулярно оптической оси уста1582091

Ki

n = --, 2

2О

50 новлено зеркало 4, а в другом — последовательно размещенные кювета 5 с исследуемым Веществом, установленная с возможностью перемещения, и второе зеркало 6, размещенные на втором основании второе регистрирующее устрОистВО 7,. оптически связанное с расположенными последовательно вторым источником 8 излучения, вторым све3 тоделителем 9 и образованными эа ним двумя каналами, ь одном иэ которых перпендикулярно оптической-Оси устанавлено третье зеркало 10.."При этом кюВета Выподнена клинОВиднОЙ фОрмы второе. зеркало 6 совмещено с второй по ходу луча 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 коллимированных 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 клина и возвращаются по своему первоначальному направлению. Затем наблюдают первую интерференционную картину после сведения

2-х пучков лучей. Монохроматнческое излучение от источника 8 разделяют на два коллимированных пучка с помощью светодепителя 9 и один из пуч- . ков лучей направляют 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

I сохранении условия автоколлимационного хода лучей, изменяя тем самым геометрическую длину пути луча в исследуемом 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 и по формуле где К вЂ” изменение числа полос в nep l вой интерференционной картине;

К вЂ” изменение чиспа полос во ьто1 рой интерференционной каргине.

В качестве монохроматических источников излучения испольэовали два лазера, а светоделители выполнены в виде двух полупрозрачньгх 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 10 единиц показателя преломления.

Использование предлагаемого способа позволяет расширить номенклатуру исследуемых сред за счет дополни— тельной возможности определения показателя преломления твердых веществ.

При этом достигается упрощение способа эа 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 интерференционньтх лучей, определении отношения изменений числа

1582091

Составитель С. Голубев

Техред Л.Олийнык

Редактор Е.Копча

Корректор М.Самборская

Заказ 2084 Тираж 513 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101 полос в интерференционных картинах в результате изменения оптической разности хода, по которому судят о показателе преломления, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых сред на клиновидные твердые среды, одновременное изменение оптической разности хода лучей производят путем перемещения кюветы или твердого образца, выполненных клинообразными и с отражающим покрытием на одной из граней., при этом кювету или твердый образец перемещают параллельно грани беэ 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.