Способ измерения показателя преломления и коэффициента поглощения материалов в ик-области спектра

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71).Институт спектроскопии АН СССР и Государственный научно-исследовательский институт стекла (53) 535.24(088.8)(56) 1 Авторское свидетельство СССР В 748206, кл. С 0121/41, 1980.2. Кльппко Н.Д., Пении А.Н., Полковников. Б,ф. Измерение показателя преломления в кристаллах АДР ,и КДП в инфракрасной области с помощью параметрического рассеяния света. "Квантовая электроника", 1971, В 5, с. 122-126 (прототип). 3151) С 01 19 21/41 ь С 01 9( 21/59(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯПРЕЛОМЛЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В ИК-ОБЛАСТИ СПЕКТРА,прозрачных в видимой и сильно поглощающих в ИК-областях спектра, включающий освещение монохроматическимсветовым пучком частотой Ч, в области прозрачности материала, регистрацию излучения, рассеянного подуглами 0 с 810 о, при угле сбора6 90,5 , измерение угловой зависимости спектра рассеянного излу-чения и определение по результатамизмерений искомых параметров, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения класса анализируемых объектов, измерение угловойзависимости спектра рассеянного излучения,проводят в спектрапьной области 2 И;.Изобретение относится к прикладной оптике, а именно к способам измерения оптических констант материаловн инфракрасной (ИК) области спектра.Известен способ определения показателя преломления И различныхматериалов, основанный на законахпреломления. Значения Й , измеряемые с помощью этого способа, относятся к тем же точкам спектра (час Ототам Я или длинам волн 11 ), вкоторых проводят измерение 11 .Однако данный способ мало пригоден или не пригоден в ИК-области,где во многих случаях велико собственное и (или) примесное поглощение.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является спо,соб измерения показателя преломленияи коэффициента поглощения материаловв ИК-области спектра, прозрачныхв видимых и.сильно поглощающих вИК-областях спектра, включающий освещение монохроматическим световымпучком с частотой М, в областипрозрачности материала, регистрациюизлучения, рассеянного под угламиЧ. а 9 6 10 о, при угле сбора Д 90,5измерение угловой зависимости спектЗОра рассеянного излучения и определение по результатам измерений искомых параметров. Регистрацию рассеянного излучения проводят в областичастот у; комбинационное рассеяниена поляритонах) 21,35Однако известный способ пригодентолько для измерения й (ц) иМ(У)в нецентросимметричных кристаллах.Цель изобретения - расширениекласса анализируемых объектов.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу измеренияпоказателя преломления и коэффициента поглощения материалов в ИК-области спектра, прозрачных в видимойи сильно поглощающих в ИК-областиспектра, включающему освещение монохроматическим световым пучком с частотой Я; в области прозрачностиматериала регистрацию излучения 50орассеянного под углами 0910при угле сбора А 6 6 0,5 , измерениеугловой зависимости спектра рассеянного излучения и определение по результатам измерений искомых параметров, измерение угловой зависимости спектра рассеянного излученияпроводят в спектральной области 2 (д.,Предлагаемый способ основан на соблюдении законов сохранения энергии и импульса в процессе гиперкомбинационного рассеяния света (ГКР) на поляритонах в центросимметричных кристаллах, стеклах и жидкостях, а также на правилах отбора, в соответствии с которыми ГКР на поляритонах активны в этих средах.Способ осуществляют следующим образом.Показатель преломленияна. частоте пОляритона 41 в ИК-областисвязан с измеренной по спектрам ГКР зависимостью ы 9 ) следующим соотношениемуф,11;-ОЯ ) ФЬИ;ОЯ Я о -где У; , Иб - частоты света лазерного пучка и рассеянного света соответственно (Ы= 2 ц; - ц; )11; О - показатели преломлениясвета лазерного пучкаи рассеянного светасоответственно,9 - угол рассеяния внутриобразца.Известными величинами в (1) являются частота И; света лазерного пучка, показатели преломления И; и 11 Вна частотах У; и Яз соответственно,лежащих в видимой области спектра.Измеряемые величины - частота уВи угол рассеяния 9Коэффициент поглощения Ю на частоте поляритона Я определяетсясоотношениемКЬЯ3 ягде ЬИ - истинная ширина линии поляритона.Измеряемые величины в (2): ширина ц линии поляритона и производная волнового вектора К поляритона по частоте р - ( -) . Ширина линиид(йполяритонаЦ, как и положение частоты ц , измеряется тем.точнее, чем меньше угол сбора Ь 8 рассеянного света в направлении, определяемом углом рассеяния 9Определение зависимостей показателя лреломления Ь и коэффициента поглощения А от длины волны1122939 Составитель В.ТимонинРедактор В,Иванова Техред Л,Микеш Корректор О,Луговая Заказ 8129/35 Тираж 822 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4производится пересчетом измеренных значений Ы , см на Ъ : Эмкм= 10 (Ы, см ) В предлагаемом способе сведенияо показателях преломления П 1 И 1и коэффициентах поглощения К Ы)в ИК-области спектра получают изизмерений частотно-угловых спектровГКР (зависимостей частоты Я иширины линии И от углов рассеяния6 ) -Сд 1) и ЬС (61 регистрируемых в видимой части спектра, т.е.в удобной для измерения области,где исследуемое вещество прозрачно,собственное и (или) примесноепоглощение в ИК-области не препятф ствует измерению п д) и,КЯ)(наоборот, с ростом М точностьизмерений повышается),процесс ГКР происходит в объемеобразца, т,е. получаемые сведенияоб Ид) и Ю й) относятся к объемуобразца,для получения дисперсионных зависимостей И (И 1 и р (ц) н ИК-областиспектра необходима лишь одна моно-хроматическая линия лазерного светаЯПредлагаемый способ измеренияоптических параметров материалов -показателя преломления и коэффициента поглощения - в инфракрасной об ласти спектра обладает рядом преиму-.ществ по сравнению с известными способами.Предлагаемый способ измерения является универсальным по отношению 1 к широкому классу объектов - кристаллам любой симметрии, стеклам, жидкостям,дает возможность получать оптическиепараметры материалов в инфракраснойобласти спектра по измерениям в види мой области спектра, позволяет производить измерения оптических параметров объектов, обладающих сильным поглощением в инфракрасной области спектра.