Способ определения показателя преломления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИКЫ,(5 ц 5 0 01 Й 21/4 ИЗОБРЕИДЕТЕЛ ЬСТВ ПИСА К АВТОРСКОМ остроени ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР 21) 4780528/2522) 10.01.9046) 07.04,92. Бюл. М 1371) Московский институт при(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к методам определения характеристик вещества, а именно к измерению показателя преломления тверИзобретение относится к методам определения оптических характеристик вещества, а именно к измерению показателя преломления и дисперсии твердых и жидких веществ.Известен способ измерения показателя преломления и дисперсии, при котором из исследуемого вещества формируют призму, затем по углу наименьшего отклонения падающего на призму луча определяют показатель преломления, а дисперсию определяют по отклонению лучей различного цвета. Однако данн ы й метод требует большого количества вещества и шлифовки поверхностей.Наиболее близким к изобретению является метод Джелли, в котором каплю исследуемой жидкости помещают между стеклянной подложкой и покровным стеклам, один край которого скошен под углом 45, а показатель преломления определяют дых и жидких веществ. Цель иэобретения - расширение диапазона исследуемых веществ, Способ основан на измерении угловога положения радуги первого порядка, сформированной любым телом вращения при его освещении плоской электромагнитной волной, Из-за монотонности и однозначности зависимости углового положения радуги от показателя преломления шкалу экрана, на котором регистрируется радуга, можно проградуировать непосредственно в значениях показателя преломления. Измерение дисперсии проводят по разнице угловых положений радуг, полученных на разных длинах волн. 3 з.п.ф-лы, 1 ил,по углу отклонения луча, прошедшего через систему,Недостатком метода является невозможность измерения показателя преломления твердых веществ, трудности измерения агрессивных и легколет чих жидкостей. 4У1(Л11 дС)Щ Цель изобретения - расширение диапазона исследуемых веществ.Поставленная цель достигается тем, что в способе определения показателя преломления, заключающемся в формировании из исследуемого вещества образца, освещении образца электромагнитным излучением и регистрации рассеянного образцом излучения, образец формируют в виде тела, имеющего в одном из сечений окружность, любой иэ радиусов которой является нормалью к поверхности тела, регистрируют положение радуги ОРд в плоскости данного сечения и по соотношениюопределяет показатель преломления ивещества.Кроме того, образец можно формировать в виде капли,Для измерения твердых веществ каплюформируют из расплава твердого вещества,а затем охлаждают.Образец также можно формировать путем заполнения жидкостью оболочки изи розрачного материала.Радуги - это резкие максимумы интенсивности света, рассеянного каплями, Радуги возникают и при рассеянии света любымпрозрачным цилиндрическим телом или таким телом, которое в некотором плоскомсечении имеет окружность, любой из радиусов которой перпендикулярен поверхности тела. Примером такого тела можетслужить сплюснутая или вытянутая капля,ось вращения которой ориентирована вертикально, а сечение проведено в горизонтальной плоскости так, чтобы радиусокружности в сечении был максимальным.При падении плоской электромагнитнойволны на поверхность цилиндра формируются несколько радуг, однако наиболее интенсивна радуга первого порядка,формируемая третьим производным лучом,.Угловое положение радуги первого порядкаОрд связано с показателем преломлениявещества п соотношением (1), дающим монотонную и однозначную связь показателяпреломления вещества и и Ор,д . Измеряяугловое положение радуги Орзд для заданного цвета (частоты излучения и ), по формуле (1), можно найти показательпреломления на данной частоте.Проводя такие измерения в двух частотах тг 1 и тгг, можно определить дисперсиювещества Ьп = п 1- п 2, где п 1 и п 2 - показатели преломления на частотах тг 1 и э 2 соответственно,Дисперсия вещества Ь = п 1- пг связана со средним показателем преломленияп + пгпср = 2и угловой шириной радугиЬ Оруд соотношением- 4 аГСЗП - и45 Зп до= 69 ра Орад =,2 г + 2 агсза - и3 по которому также можно определятьдисперсию вещества,Если исследуемое вещество окруженотонкой оболочкой из другого вещества, при чем толщина оболочки б го, где го - радиус окружности, получаемой в сечении, то влиянием оболочки можно пренебречь.Этот способ особенно важен при измерении токсичных или быстролетучих веществ.10 На чертеже показан пример реализациипредлагаемого способа.Источник 1 излучения и коллиматор 2формируют плоскую электромагнитную вол ну, падающую на каплю 3, свободно лежащую на горизонтальной подставке 4.Рассеянное излучение, падая на экран 5, формирует на нем цветной спектр, обусловленный радугой первого порядка. Шкала эк рана может быть проградуировананепосредственно в значениях и. Линия 6 отсчетов на экране, центр капли и распространения падающего излучения находятся в одной горизонтальной плоскости.25 Формула изобретения 1. Способ определения показателя преломления, заключающийся в формировании из исследуемого вещества образца, освеще нии образца электромагнитным излучениеми регистрации рассеянного образцом излучения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона исследуемых веществ, образец формируют в виде тела, име ющего в одном из сечений окружность,любой из радиусов которой является нормалью к поверхности тела, регистрируют угловое положение радуги в плоскости данного сечения Орзд и по соотношению 40 Г 7 рва= гг+2 агсапГ а=а3 определяют показатель преломления и вещества,50 2. Способ поп 1, отл и ча ю щий сятем, что образец формируют в виде капли.3. Способ по пп.1 и 2,отл ич а ющийс я тем, то каплю формируют из расплаватвердого вещества, а затем ее охлаждают.55 4. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что образец формируют путем заполнения жидкостью оболочки из прозрачного материала.1725102 0 0 Составитель Ю, Гринева Редактор И. Горная Техред М.Моргентал Корректор А, Осауленко Заказ 1171 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101