Способ измерения коэффициента отражения оптических материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ 0286 А УБЛИ 19) 01 И 21 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ может быть использовано при оценкекачества оптического стекла по потерям на поглощение и отражение. Цельизобретения - повышение точности измерения коэффициента отражения. Используются два образца .сравнения, характеризованные коэффициентами пропускания, а коэффициент отраженияиспытуемого материала определяютпо фщмуле г=1- Г(а- а кл) пл+(а плах) Окв 1 /(а")- акл), где г - ко -эффициент отражения испытуемого материала; ах, а пи а к - показаниярефлексометра для потоков излучения,отраженных соответственно испытуемымматериалом, ллоскопараллельным и клиновидным образцами сравнения; ,к- коэффициенты пропускания плоско-.параллельного и клиновидного образ"цов сравнения,ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ к двтоескому свидетельств(56) Крылова Т.Н.,Соколова Р.С. Насадка к спектрометру ИКСдляизмерения коэффициента "отражения, -Оптико-механическая промьппленность,1963, У 8, с.28-32.Соколова Р.С., Лейпус В.М. Приспособление ФМк спектрофотометру "СФдля измерения коэффициента отражения. - Оптико-механическая промыш- .ленность, 1958, 11 3, .с.34-36,(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТАОТРАЖЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к фотомет-, рии и может быть использовано в оптическом приборостроении при оценке качества оптического стекла по потерям на поглощение и отражение.Цель изобретения - повышение точности измерений за счет исключения необходимости определения опорного коэффициента отражения образца срав нения.Способ осуществляют следующим образом.В качестве образцов сравнения выбираются плоскопараллельная пластинка с измеренным коэффициентом ел пропускания и клиновидная пластинка с измеренным коэффициентом л пропускания, причем оба образца сравнения должны быть изготовлены из не поглощающего и нерассеивающего материала. Для определения коэффициентаотражения исследуемого образца производят измерения потоков, отраженных от образца (а), плоскопарал -25 лельной пластинки (алл) и клиновиднойпластинки (акл)Коэффициент гХ отражения испьггуемого материала определяют по Формуле30(ах-а )д,+(аял-а )Млг 1хял Кл где а,аи а л - величины, харак, теризующие потоки излучения отражен; ;ные соответственно испытуемым материалом, плоскопараллельным и клиновидным образцами сравнения; ьпл и 8 л - коэффициенты пропускания соответственно плоскопараллельного и клиновидного образцов сравнения.Сущность способа заключается в следующем.Измерение коэффициента, отражения испытуемого образца без применения эталона можно рассматривать как нахождение места образца на шкале коэффициентов отражения путем интерполяции между опорными точками (нуль и единица), соответствующими воображае 50 мым эталонам (абсолютно черное тело и идеальное зеркало) . В любом реальномрефлексометре шкала коэффициентов отражения не бывает строго линейной, При использовании любых приемников и усилительных схем показание выходного прибора по разным причинам не бывает строго пропорциональным потоку излучения, попадающему на приемник; Истинная шкала коэффициентов отражения рефлексометра между нулем и единицей оказывается неизвестной функцией, лишь близкой, но не совпадаю. щей с прямой, Коэффициент отражения образца, измеренный как отношение отраженного потока к падающему, будет содержать ошибку, обусловленную не- линейностью Фотометрической характеристики рефлексометра в пределах от нуля до единицы. Эта ошибка бывает немногим меньше, когда для интерполирования используется участок шкалы от коэффициента отражения эталона до единицы (или от нуля до коэффициента отражения эталона ). В предлагаемом способе используются два этанола из кварцевого стекла с коэффициентамиотражения, приблизительно равными .0,0350 и 0,0687. Отступления от линейности на таком узком интервале шкалы несравненно меньше, чем навсей шкале, а следовательно, меньше будет и ошибка измерений испытуемого образца, коэффициент отражения которого попадает в этот интеовал. Но эти соображения справедливы лишь при условии, что опорные коэффициенты отражения эталонов столь же достоверны, как нуль и единица в аб-. солютном методе. Поэтому выбраны такие эталоны, у которых нужно измерять не коэффициенты отражения, а коэффициенты пропускания. Измерение коэффициента пропускания можно делать с ошиокой, не превосходящей ф 0,0005, такая же точность будет иметь силу и для коэффициента отражения плоскопараллельного эталона, а для клиновидного ошибка будет еще меньше, не более + 0,0003.Кроме того, сущность предлагаемого способа заключается в том, что при осуществлении способа используют одногременно два образца сравнения с коэффициентами отражения у одного, заведомо большим, и у второго, заведомо меньшим ожидаемого коэффициента отражения испытуемого стекла, причем эти образцы таковы, что их коэфФициент отражения измерять не нужно, достаточно знать коэффициент пропускания. Эти два свойства, вообще гоноря, совершенно независимы, но можно представить себе такие образцы сравнения, для которых коэффициенты отражения однозначно связаны с этими коэффициентами. В самом деле можноы 1ял пл г = 1-ГГ кл кл где ааи авеличины, характеризующие потоки излучения, отраженные соответственно испы 40 гх - гкл ах - акл Зй гдл гкл а д клтуемым материалом,плоскопараллельным и клиновидным образцами сравнения;к - коэффициенты пропускания соответственно плоско 50 параллельного иклиновидного образцов сравнения. ВНИИПИ Заказ 2847/30 Тираж 847 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 14028 выбрать образцы сравнения, выполненными в виде плоскопараллельной и клиновидной пластинок толщиной 2-5 мм из кварцевого стекла, Поглощение и5 рассеяние в кварцевом стекле такой толщины неизмеримо мало. Пучки многократного отражения в плоскопараллельной пластинке прибавляются к прошедшему и отраженному потокам, а все что не прошло отражается от двух поверхностей, т.е. коэффициент г л отражения пластинки однозначно выражается через ее коэффициентпропускания. 15 В клине пучки многократного отражения уходят в стороны, не прибавля ясь ни к прошедшему потоку, ни к отраженному от одной первой поверхности. Так как коэффициентпропускания клина равен 2 кл =(1-г,) то коэффициент г отражения равен25 Такие образцы сравнения не нуждаются в измерении их коэффициентов от. в . 30 ражения, достаточно измерить их коэффициенты пропускания 9 л иПолагая, что сигналы а , аи ак приемника рефлексометра пропорциональны падающим на него потокам, отраженным соответственно испытуемым стеклом с коэффициентом г отражения, плоскопараллельным и клиновидным образцами сравнения, можно составить пропорцию: откуда легко получить формулу для вычисления коэффициента отражения испытуемого стекла из коэффициентов пропускания двух образцов сравнения и показаний рефлексометра для них и для испытуемого стекла.Образцы сравнения из кварцевогостекла позволяют измерять коэффициенты отражения оптических стекол с по казателем и преломления от 1,458 до 1,707, Для более высокопреломляющих и высокоотражающих стекол выгоднее пользоваться образцами сравнения из сапфира, которые дают возможность измерять коэффициенты отражения всех оптических стекол и большинства оптических кристаллов с и ( 2,247.Анализ расчетной формулы показывает, что вклад ошибок коэффициентов пропускания в ошибку коэффициента отражения испытуемого материала составляет около 0,0003. Формула изобретения Способ измерения коэффициента отражения оптических материалов, включающий измерение потоков излучения, отраженных испытуемым материалом и первым образцом сравнения в виде клиновидной пластинки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше-. ния точности, дополнительно измеряют поток излучения, отраженный вторым образцом сравнения, выполненным в вице плоскопараллельной пластинки, и коэффициент .нропускания обоих образцов сравнения, при этом образцы сравнения выполнены из непоглощающего и нерассеивающего материала, а коэффициент отражения испытуемого материала гопределяют по формуле