Способ измерения оптических постоянных поглощающих сред

(56) Лейкин М. В.Отражательная реностроение, 1983, сАвторское свид1122940, кл. (л16иков и И. С. Васильев Изобретение относится к измерению еских постоянных показателей преломи и поглощения ж поглощающих сред.изобретения - повышение точности ений. Измерение производится путем бровки начального уровня коэффициенражения за критическим углом падения и последующего измерения двух или коэффициентов отражения до критиугла падения. При этом калибровку дят на длине волны, расположеннойи прозрачности исследуемой среды. Молочник фрактометровБ. И.идр, ия, Л.: МашиССР1984. 0 р и осуществляют калибровку начального уровня коэффициента отражения ею=100% посредством выравнивания интенсивностей опорного и рабочего фотометрируемых полей путем ослабления интенсивности падающего света.У поглощающей среды (фиг. 1) наряду с областью интенсивного поглощения всегда имеются области прозрачности, Соответственно в областях прозначности ж:0 ход и имеет нормальный характер, а в области поглощения ай 0 - аномальный.Зависимость Я(0) для произвольной длины волны Хю в области поглощения данной среды (фиг. 2) показывает, что при 0)6 Р коэффициент отражения Я не достигает максимальной величины Рмтк=100%, а всегда меньше этого значения на величину ЛЯ, зависящую от величины й. Расчет показывает, что в диапазоне Х = 1 О+ - 10величина Лйю лежит в пределах 5-15%.Калибровка начального уровня коэффициента отражения путем выравнивания интенсивностей референтного и рабочего фотоивают элеме отраж ами б угол падения а нарушенного ния с эталонной льше критическ света ол ного исслео угла ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в рефрактометрических приборах, предназначенных для исследования оптических постоянных (показателя преломления п и показателя поглощения з) интенсивно поглощающих сред.Цель изобретения - повышение точности измерения оптических постоянных поглошающих сред.На фиг. 1 показаны зависимости показателя преломления и и показателя поглощения зе от длины волны 1 используемого излучения; на фиг. 2 - зависимости коэффициента отражения Я от угла падения 0 излучения на границу исследуемой среды с эталонной для различных областей спектрального поглощения исследуемой среды.Способ осуществляют следующим образом.Уста навл 0 на границу нт п внутреннего е и дуемой сред оог СКИХ СРЕД (57) оптич ления Цель измер кали та от света более ческо произ в обл 2 ил. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕПОСТОЯННЫХ ПОГЛОЩАЮЩИХметрируемых полей при 6)6 р на длине волны Хо в области поглощения среды приводила бы к погрешности калибровки на величину ЛЯо. Такая же величина погрешности вводится и при дальнейшем измерении Я при 6(0 р, так как значение Я отсчитывается от зафиксированного ранее начального уровня. Такая ошибка приводит к погрешности измерения и и х (5 - 10) , что является недопустимым. В частности, для метрологической аттестации рефрактометрии нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) требуемая погрешность измерения находится на уровне (5 - 10) Х ХИ .Поэтому калибровку начального уровня коэффициента отражения производят не на рабочей длине волны Хо в области поглощения исследуемой среды, а на длине волны Х 1 ФХо, причем Х выбирают в области прозрачности среды.Для этих областей 0)0 р коэффициент отражения И - 100 Я, т. е. практически равен нулю. Отсутствие погрешности ЬЯо исключает соответственно и погрешность ЬЙ в дальнейшем измерении Р при 6(0 р.Способ реализуют без конструктивных изменений на отражательной установке нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО), снабженной монохроматором, выделяющим необходимые длины волн для начальной калибровки коэффициента отражения (Х) и для рабочих измерений (Хо).Способ опробован в образцовой метрологической установке НПВО. Установка предназначена для метрологической аттестации выпускаемых промышленностью рефрактометров НПВО. На установке проводят измерения оптических постоянных и и ряда образцовых средств в виде раствора рода- мина 6 Ж различных концентраций, Растворы имеют полосу интенсивного поглощения света в спектральной области 0,48 - 0,55 мкм и практически прозрачны вне этой полосы, т. е. при Х(0,45 мкм и Х)0,60 мкм.Измерение оптических постоянных и иж производят как при калибровке и измерении й на длине волны Хо в области поглощения оаствора, так и для длины ХФХо, находящейся в области прозрачности раствора.Измерения Я в области поглощения производят на двух длинах волн: (Хо)1=0,589 мкм и (Хо) 2=0,546 мкм. Погрешность определения и и м не более (1 - 2) 10и не зависит от величины коэффициента поглощения.Таким образом, предлагаемый способпозволяет по сравнению с известным повысить точность измерения и и Х практически на порядок, что дает возможность существенно повысить точность метрологического аттестирования рефрактометров НПВО, а при использовании предлагаемого способа для контроля оптических постоянных проточных технологических сред улучшается качество продукции за счет более точного контроля ее оптических характеристик,формула изобретенияСпособ измерения оптических постоян ных поглошающих сред, включающий освещение границ раздела элемента нарушенного полного внутреннего отражения с исследуемой и эталонными средами световыми пучками под углом падения, большим критического угла полного внутреннего отражения, регистрацию интенсивностей отраженных пучков и выравнивание величин этих интенсивностей до некоторой величины, которую принимают за начальный уровень коэффициента отражения Яо=100 Я, путем изменения интенсивностей падающих пучков, и последующее измерение относительно этого начального уровня не менее двух коэффициентов отражения от указанных границ раздела на длине волны источника излучения, соответствующей области поглощения исследуемой среды при углах падения, меньших критического угла полного внутреннего отражения, по которым судят об оптических постоянных поглошающих сред, отличаюиийся тем, что, с целью повышения точности измерений, регистрацию интенсивностей от раженных пучков при выравнивании величинэтих интенсивностей производят на длине волны источника излучения, соответствующей области прозрачности исследуемой среды.1476353 г.г Составитель С. Голубевхред И. Верес Корректор М. Самборскаяраж 790 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям113035, Москва, Ж - 35, Раушская Производственно-издательский комбинат Патент, г. якд.1 лХ Редактор М. ПетровЗа к аз 2116/43 1 РЛ Вкд)Лоткрытиям при ГКНТ СССР н аб., д. 4/5Ужгород, ул. Гагарина, 101