Способ определения показателя преломления

, /,ВТОРСИОМ ЕТЕЛЬСТВУ Э томе тр мия, 1 технио для рен цел ения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯПРЕЛОМЛЕНИЯ(57) Изобретение относится кческой физике и предназначенпрецизионного автоматического измеия показателя преломления. Сью повышения точности измер к. уч.,, (освещают границу раздела исследуемдйсреды и эталонной призмы, выполненнойиз одноосного кристалла с оптической осью, параллельной плоской грани призмы и установленной так, чтооптическая ось кристалла перпендикулярна плоскости падения, вращаютэталонную призму относительно нормали, проходящей через место падения света, до момента регистрацииминимальной интенсивности отраженного пучка, а показатель преломления исследуемой среды определяютпо углу поворота, причем падающийи отраженный пучки света поляризуют перпендикулярно плоскости падения. 4 ил,Изобретение относится к технической физике, предназначено для прецизионного автоматического измерения показателя преломления и может быть использовано в Физико-химическом 5 анализе жидких сред.Цель изобретения - повышение точности измерений.Сущность способа заключается в том, что измеряемая среда приводит 10 ся в оптический контакт с плоской эталонной призмой и освещается скользящим вдоль грани пучком лучей, вращением эталонной призмы, выполненной из одноосного кристалла с 15 оптической осью, параллельной плоской грани, устанавливается минимальный коэффициент отражения и по углу поворота призмы определяется показатель преломления измеряемой сре ды. Для еще большего повышения точности падакяций и отраженный свет поляризуют перпендикулярно плоскости падения.На Фиг.1 представлена зависимость 25 коэффициента отражения от величины относительного показателя преломления, на Фиг.2 - схема устройства, реализующего способ, на фиг.3 и 4 - зависимости коэффициента отражения от угла поворота кристаллической призмы в различных масштабах.Коэффициент отражения К от границы двух сред зависит от относительного показателя преломления п. Для углов падения (фиг.1), близких к скользящему В й.85-90, где 6 - угол падения, при п, =1 наблюдается резкий минимум К(п). 55 40При использовании кристаллической эталонной призмы относительный показатель преломления системы внешняя среда - кристаллическая призма для необыкновенного луча зависит от ори-. 45 ентации оптической оси призмы относительно плоскости падения .и последовательноизменяется от и, =т. /и, для оптической оси, параллельной плоскости падения, до и., =и, /п для 50 оптической оси, перпендикулярной этой плоскости (и, и п, - главные показатели преломления кристаллической призмы, и - показатель преломления внешней среды, в качестве. которой при измерениях выступает исследуемая жидкость). Если и, п,сп то в положении, при котором п=1,коэффициент отражения имеет минимум, аналогичный имеющемуся на фиг.1.Условие минимума коэффициента отражения можно получить, дифференцируя известные формулы для коэффициентов отражения от одноосного кристалла,Тогда в случае естественного света илидК =в случае поляризованного перпендикулярно плоскости падения, где ф - уголповорота кристаллической призмы относительно положения, когда оптическая ось перпендикулярна плоскости падения.На практике удобнее проградуировать шкалу угломерного устройства непосредственно в значениях показателяпреломления, а не проводить вычисления по формулам (1).П р и м е р . Измеряется показатель преломления жидкости и, =1,52 сиспользованием кристаллической призмы из исландского шпата, п, =1,653;п,=1,486. Для измерения использованоустройство (фиг,2), состоящее изосветительной системы 1, измерительной кристаллической призмы 2, угломерного устройства 3 и фотоприемника4. Исследуемая жидкость 5 в виде капли помещена на поверхностную граньизмерительной призмы, угол падениясвета равен 89 . Для увеличения точности измерения во входной и выходной каналы помещены поляризаторы 6и 7, выделяющие 1 -компонент. Поляризатор 7 необходим для фильтрации0 -поляризованного излучения, возникающего при отражении от кристалла.Предлагаемый способ имеет симметричный характер минимума кривой К(8),что позволяет при погрешностях определения К й 0,5 Х фиксировать положение минимума К(8) с точностью до 3-6Это соответствует погрешности 5 10значений показателя преломления,Применение поляризаторов позволяетвыделить наиболее чувствительную кизменению угла 8 перпендикулярнополяризованную составляющую светового потока и повысить точность определения п до 110 ф,Для поглощающих сред в широкоминтервале значений показателя поглощения Х =0-10 сохраняются положеФормула из обре те ния Способ определения показателя преломлениявключающий приведение в оптический контакт исследуемой среды с плоской гранью эталонной призмы, освещение границы раздела исследуемой среды и эталонной призмы скользящим вдоль нее пучком света, регистрацию отраженного от плоской грани эталонной призмы излучения и определение показателя преломления, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, сяф Ь 100 3 12 ние и симметричная форма минимума на кривой К(й), а следовательно, сохраняется и точность определения показателя преломления. 26196целью повышения точности измерения,освещают границу раздела исследуемойсреды и эталонной призмы, выполненнойиз одноосного кристалла с оптическойосью, параллельной плоской гранипризмы и установленной так, что оптическая ось кристалла перпендикуЬлярна плоскости падения, затем вращают эталонную призму относительно 1 О нормали, проходящей через место падения света, до момента регистрацииминимальной интенсивности отраженного пучка, а показатель преломленияисследуемой среды определяют по углу 15 поворота, причем падающий и отраженный пучки света поляризуютпенпердикулярно плоскости паде -ния./35 ТЯИИПИ Государспо делам изо35, Москва, Ж 78 Подписно о комитета СССР нй и открытий ушская наб., д. 4/5