Способ измерения показателя преломления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1141316
Авторы: Закиров, Молочников
Текст
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 119) ЯО й 21 ЭОБРЕТЕН овЛУл иь 9 ф9З)-оР + к (л -Х)лном-лиьм и где гл о 1л еломления пил ля ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ твердых прозрачных сред, включащий пропускание коллимированного пучка света через Ч -образную эталонную призму и исследуемый призматический образец, соединенные с помощью .иммерсионной жидкости, последующее )измерение угла отклонения пучка света этой призменной системой и определение по результатам измерений показателя преломления исследуемого образца, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения во всем рабочем спектральном диапазоне и упрощения процесса измерений измеряют углы отклонения пуч 9каили р соответственно для минимальной или максимальной длины волны из рабочего спектрального ди" апазона при использовании иммерсионной жидкости, имеющей показатель пре 9 ломления и , равный показателю . преломления и исследуемого образ)ца для наименьшей длины волныз из рабочего спектрального диапазона, затем дополнительно измеряют углы11 н отклонения пучка 5 или ь соответственно для минимальной или максимальной длины волны, из рабочего диапазона при использовании иммерсионной жидкости, имеющей показатель1преломления и 9 равный показателю преломления образца н для наибольолЬшей длины волны А из рабочего спектрального диапазона, а номиналь- ное значение угла отклонениядля любой промежуточной длины волны л рабочего спектрального диапазона находят по формуламн- измеренные значения уЛ 9)ЬМ) ЛИЯМотклонения для произвольной длиныволны рабочего спектрального диапазна при использовании иммерсионныхжидкостей соответственно с показатеИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено .для измерения показателей преломления твердых прозрачных сред, в первую очередь оптических стекол.Известен гониометрический способ измерения показателей преломления твердых сред путем измерения угла отклонения света одной призмой из исследуемого материала или блоком призм 10 из эталонного и исследуемого материалов Г 13.Недостатком способа измерения поl казателя преломления является невысокая точность в широком спектральном 15 диапазоне измерения.Наиболее близким к изобретению является способ измерения показателя преломления, включающий пропускание коллимированного пучка света через 20 Ч-образную эталонную призму и исследуемый призматический образец, соединенные с помощью иммерционной жидкости, последующее измерение угла отклонения пучка света этой призменной 25 системой и определение по результатам измерений показателя преломления исследуемого образца.В известном способе для того, чтобы уменьшить влияниена погрешность З 0 измерения клиновидного слоя иммерсии, возникающую при отступлении преломляющего угла исследуемого образца от 90 , а также снизить требования кокачеству ее поверхностей, показатель11преломления иммерсии 01 на данкой длине волны А подбирают близким копоказателю преломленияматериала исследуемой призмы. При этом обусловленная клином иммерсии угловая пои огрешность о(Э=(11 - )Ю (сО - погрешо ность изготовления угла 90 образца) также стремится к нулю даже при значительном д 6 2(.Недостаток известного способа 45состоит в том, что при переходе кизмерениям на другой длине волныиз-за существенно разных дисперсийобразца и иммерсии величина С(р становится значительной. Это приводит к 50погрешности измерения. Например, приизмерении образца стекла К 8, имеющегоугол 90 , выполненный с погрешностьюи при использовании иммерсии, у(которой дисперсия авимеет величину55порядка (2-3) "10 " при переходе от1ливии Г к линии С , возникает пог решность порядка 5 10 рад, что соответствует погрешности показателя преломления порядка (2-3) 10Таким образом, известный способпри использовании его в широкомспектральном диапазоне приводит кзначительной погрешности,Целью изобретения является повышение точности измерения во всем рабочем спектральном диапазоне и упрощение процесса измерений.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу измеренияпоказателя преломления твердых прозрачных сред, включающему пропусканиеколлимированного пучка света черезЧ-образную эталонную призму и исследуемый призматический образец, соединенные с помощью иммерсионной жидкости, последующее измерение углаотклонения пучка света этой призменной системой и определение по резуль.татам измерений показателя преломления исследуемого образца, измеряют1 1углыотклонения пучкалэ или Л(,соответственно для минимальной илимаксимальной длины волны, из рабочего спектрального диапазона при использовании иммерсионной жидкости,имеющей показатель преломления(1 ЛЬ,оравный показателю преломления иисследуемого образца для наименьшейдлины волны э из рабочего спектрального диапазона, затем дополнительно11измеряют углы отклонения пучка ф эили 9 Л,( соответственно для минимальной или максимальной длины волны израбочего диапазона при использованиииммерсионной жидкости, имеющей покаизатель преломления и , равный покаазателю преломления образцаЛ(, длянаибольшей длины волны А из рабоче-.го спектрального диапазона, а номинальное значение угла отклонения л,для любой промежуточной длины волныХ рабочего спектрального диапазонанаходят по формуламУЛ НОМ = УЛИЭМ+ ( Л(Л . Л 61или5 л ком "- г лиьм ф(Л"гдею й( л ь 1 Э л 5 1 Э л ьл (д )К=, ч.Л-Х Л-Льил - измеренные значения угла 1 Эм иЭмотклонения для произвольной длины волны рабочего спектрального диапазонапри использовании иммерсионных жидкостей сооТветственно с показателямипреломления й клипЛЬНа чертеже приведены графики, поясняющие предлагаемый способ измерения.Кривые 1 и 2 показывают дисперсию измеренного углового отклонения при использовании соответственно пер О вой и второй иммерсионных жидкостей, а кривая 3 соответствует номинальному ходу дисперсии углового отклонения Лном КоэффиЦиенты К и К 2 в фоРмУле (1) имеют смысл отнесенных к ширине спектрального диапазона максимальных орешностй СЛ кс и с 1 л 4 максТаким образом, при изменении Ъ отдо Лпогрешность измерения ф, изменяется от максимальной величины 20 до нуля. нелинейным ооразом.Из-за этого применение линейных соотношений (1) приводит к погрешности, являющейся методической погрешностью способа. Для ее оценки воспользуемся 25 двухчленной формулой Коши:(2) и =А+ В/Лк Эта формула при расчетах дисперсииорганических жидкостей в пределахвидимого спектра дает погрешность донескольких единиц 10 . Из (2) дляи и н имеемЛь плэ = А+ Вл ф(3) пи=А + В Йк к Так как обе жидкости имеют но близкие п л и в основном ся путем разбавления одной жидкости, то поэтому можно что. А= А и В= В, тогда следует, что достаточподбирают исходнойположить,иэ (3) 45Ь п л,эЛ 4 = ЫЛ - 1,(Х +1 Д Л Л, (4 1 Множитель РэфЛД/Х Х при изменениилЬотХь до Хв пределах видимой.области спектра изменяется не более, 50 :чем на 103. Если ее положить равной постоянной величине, то выражение (4) становится линейным. Таким образом, аппроксимация действительного хода дисперсии иммерсионных жидкостей 55 линейными соотношениями (1) приводит к методической погрешности, составляющей не более чем 10 Ж отдл, что на порядок меньше погрешности из-за клина иммерсии в известном способе.Очевидно, что такая незначительная погрешность (д3 .10 ), получаемая за счет введения дисперсионной поправки при помощи соотношений (1), имеет место при достаточно большой погрешности - 1 выполнения преломляюощего угла 90 образца, В известном способе при использовании одной иммерсии достижение такой же величины погрешности 8 потребовало бы вью 1 полнения угла 90 с погрешностью 5М что практически неприемлемо.П р и м е р. Пусть в видимой области спектра от Х .=(480 нм) до1Ь"= С (644 нм) определяется дисперсия стекла марки Ф 2 (п= 1 629 ифсо= 1,612) . Образец выполнен в видео призмы с преломляющим углом 90, изготовленным с погрешностью д 8 1,Для проведения измерений предлагаемым способом выбираем две такие жидкости, чтобы показатель преломления первой из них приблизительно (но не хуже 110 ) совпадал с показателем преломления стекла для ли. нии Г , а второй жидкости совпадал для линии С . Этому условию удовлетворяют жидкости 9 6 1 и 65 из стандартного иммерсионного набора ИЖ: Р 61 (иС = 1 628; пс = 1599); Р 65 (и= 1,641; п = 1,613) . Как следует из условия выбора жидкостей, погрешность измерения из-за клина иммерсии д будет пренебрежимо мала (не более-7 12 10 ) для линии 1 при использова-нии жидкости Р 61 и для линии С при использовании жидкости В 65. При переходе же от линии г к линии С с использованием известного способа измерения с одной иймерсионной жидкостью (например, В 61) погрешность 81 становится весьма значительной. Найдем величину этой погрешности:дУ кдваи,:до(", -","Ч: О и,ЯВ): 10 ОИзмерение, проведенное предлагаемым способом с использованием дополнительной иммерсии У 65, позволяет учесть величину этой погрешности полностью для линии С. Поправки же для промежуточных значений Л .вычисляютиз линейных соотнош-.ний (1).При этом методическая погрешность иэ-за отступления от линейной зависи.мости будет не более 1 ОЖ, т.е. не бо. -"лее 410, что соответствует погрешности ъ 2 10,Таким образом, предлагаемый способ позволяет более чем на порядок увеличить точность измерения показаСоставитель С. Голубеведактор А, Шишкина Техред Т.Маточка Корректор А. Ил Подписноеа СССР раж 897сударственного ком изобретений и оосква, Ж, Рауш а крытии кая наб., д. 4 нлиал ППП "Патент", г. Ужгород,оектная, 4 88/32 Ти ВНИИПИ Го по дела 113035, Мтеля преломления в широком диапазоне спектра, при этом одновременно снижаются требования к точности выполнения преломляющего угла исследу ;емого образца, т.е. при упрощениипроцесса измерений.Г
СмотретьЗаявка
3619732, 11.07.1983
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6681
МОЛОЧНИКОВ БОРИС ИЗРАИЛЕВИЧ, ЗАКИРОВ ФААТ ФАТЫХОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01N 21/41
Метки: показателя, преломления
Опубликовано: 23.02.1985
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1141316-sposob-izmereniya-pokazatelya-prelomleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ измерения показателя преломления</a>
Предыдущий патент: Способ измерения величины двойного лучепреломления полимерных материалов
Следующий патент: Способ определения галогенсодержащих органических примесей в воде
Случайный патент: Способ наружного термостатирования и калибрования труб из термопластов