Устройство для определения показателей преломления и поглощения твердых тел

) С 01 Б 21 ГОСУД АРСПО ДЕЛ Я ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСИОМЪ( СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Харрик Н. Сн внутреннего отражения. М Мир, 1970, с. 176-177.2, Авторское свидетельство СССР 9 623143, кл. С 01 Ы 21/41, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРЕЛОМЛЕНИЯ И ПОГЛОЩЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, содержащее осветительную систему и последовательно расположенные по ходу излучения расщепитель излучения по крайней мере на два пучка, измерительный блок в виде преломляющего оптического злеиента с плоской рабочей поверхностью и входной и выходнойповерхностями сферической или цилиндрической формы, находящегося воптическом контакте со слоем иммерсионной жидкости, предназначеннойдля контакта с исследуемым твердым телом, и фотоприемный блок,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности измеренийслой иммерсионной жидкости имеетклиновидную форму с углом клина в.диапазоне от 1 до 3 мин, причем показатель преломления иммерсионнойжидкости удовлетворяет соотноаению., = И-О,1(И- ),1,где И - показатель йрелоиненияпреломпяющей среды,- показатель преломлениясисследуемого твердоготела, оцененный с точностью до О, 1.35 измерения и требует использованиядополнительной аппаратуры.Цель изобретения - повышениеточности измерений показателейпреломления и поглощения твердыхтел.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для определенияпоказателей преломления и поглощения твердых тел, содержащем осветительную систему и последовательно рас -положенные по ходу излучения расщепитель излучения по крайней мере надва пучка, измерительный блок ввиде преломляющего оптическогоэлемента с плоской рабочей поверхностью и входной и выходной поверхностями сферической или цилиндрической формы, находящегося в оптическом контакте со слоем иммерсионной жидкости, предназначенной дляконтакта с исследуемым твердым телом,и фотоприемный блок, слой иммерсионной жидкости имеет клиновиднуюФорму с углом клина в диапазоне от1 до 3 мин, причем показатель преломления иммерсионной жидкости удовлетворяет соотношению=иЬ- и,),где И, - показатель преломленияпреломляющей среды;,Ис - показатель преломленияисследуемого твердоготела, оцененный с точностью до О, 1,На фиг, 1 приведена схема устройства, на фиг. 2 - зависимостькоэффициента отражения от толщиныслоя иммерсионной жидкости.Устройство содержит осветительную систему 1 и последовательно расположенные по ходу излучения расщепитель 2 излучения,по крайней мерена два пучка, измерительный блок выполненный,например,в виде сферического или цилиндрического элемента НПВО 3,клиновидный слой иммерсионной жидкости 4 и фотоприемный блок, включающий фокусирующую линз 5 и приемник 6 излучения, соединенный сэлектрической схемой 7 регистрации,исследуемое твердое тело 8.Устройство работает следующимобразом.Излучение от осветительной системы 1 расщепляется расщепителем 2 на несколько пучков и проходит через1155920 а Р -1-г И. и 110 т ци фВ щина клина.Для реальных знля преломления при1, 9 иммерсионной1,85, измеряемого1,85 при И 20 велКрс Оа 53 р та еа бупредельной чувствирефрактометра. Угос числом наблюдаеных полос простым те 1 бЭ1, 551,5 Ъвовать ачений показазмы НПВОжидкости Ивещества Исичинаь 1 =)дет соответсттельности фотл клива свяэамых интерференсоотношением цион Ис) подразумеваеломления срепорядка О, 1,то показатель пре н с точность ы иэве что вс выполняется ктопрецизионныхзмерений,актик прибортрических НИИПИ Заказ 3131/38 Тираж 897 Подписноеилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная В где первое слагаемое в (5) представляет выражениедля отражения от слоя без учета интерференции и не зависит от толщины слоя, а ак как , е 1, о прсои 11 Ой Таким образом, использование оя иммерсионной жидкости клиноидной формы уменьшает максимальую погрешность определения коэффи ента отражения в й раз, Завиимость погрешности определения ко циентов отражения для различных лов клина Ы. приведена на фиг. 2 для кривой 10 4, = 0,5, кривой- о 1, кривой 12 - о = 3). качестве о взята средняя тол д.- М 121 Иже 1 - ширина пучка света,И - показатель преломленииммерсионной жидкостиИз этого соотношения следуето, для названных значений Ики А 0,5 мкм и реальных в ной практике значениях 1. 1,5 см,угол клина с надо выбирать поряд"ка 1 - 3Теоретическое исследование показывает, что погрешность определенияФси дЖ при некоторых фиксированных погрешностях параметров эксперимента зависит от показателя преломления иммерсионной жидкости,Так, при известной погрешностиопределения Иж , погрешности определения И, и Я, быстро уменьшаютсяс увеличением И до значений= Ип - 0,02, а затем остаются практи -чески постоянными, несколько уменьшаясь при И- ИПогрешности дч, и 3 Ж при учетепогрешности определения коэффициента отражения сЖ минимальны приИ - И, Х 0,01 - 0,02 в зависимостиот величины Жс . При учете деполяризации света прибором погрешностидН, и дЖ, минимальны, когда И-И 0,015. Сопоставление приведенных результатов и роли различныхфакторов в образовании суммарнойпогрешности позволяет сделать вывод,что условия, близкие к оптимальным,реализуются при показателе преломления иммерсионной жидкости Использование этого соотношен