Способ измерения показателя преломления оптического стекла

1578599 вателя 6 угла, на второй вход - сигналы с выхода фотоэлектрического автоколлиматора 4, а на третий вход -сигналы с выхода формирователя 8 начала считывания информации,с преобразователя б угла.Способ осуществляют следующим образом.Призму 2 устанавливают на предметном столе 7 так, чтобы ось вращенияповоротной платформы 5 лежала на биссектрисе преломляющего угла о( призмы2, которая заранее может быть обозначена на ее. основании. После установки 1,призмы 2 включают источник линейчатогоспектра, установленный в фогоэлектрическом автоколлиматоре 4. Световойпоток 1 источника линейчатого.спектрапроходит через щелевую диафрагму, выходит параллельным потоком из автоколлиматора 4 и проходит через призму2, которая разлагает световой поток 1в спектр. На неподвижном корпусе 9.устанавливают зеркало 3. на пути свето.25вого потока 1, выходящего через рабочую грань призмы,Угол у установки зеркала 3 определяется отсутствием полного внутреннегоотражения и выбирается из .диапазонаФ2 . " кгде - угол падения светового потокана грань призмы.40В результате тригонометрическихпреобразований выражение (1) можетбыть приведено к квадратному уравнению относительно Ср(р:2 р+21 гд Ч+ х =О, (3)где с=1+соя 2 (у-о) +2 соя(у-о созов-и вдп с(1=язеп(у - о) сов(у-о) +совоЦ;к=яд (- а) -а яп ,Угол у установки зеркала 3 определяется условием (1) .50 Кроме этого, справедливо соотношеЖ+ Р 2= я- + о (4)Иэ выражения (4) следует, что алгебраическая сумма измеряемых углов,при которых достигается автоколлима 55 ция зеркала 3, является постояннойвеличиной, не зависит от значения по. казателя преломпения и, следовательно, длины волны светового потока.(о+2 агссояп ваап (1)Ггде п,п- соответственно синяя икрасная границы измеряемого диапазона показате-.лей преломления,М - угол при вершине призмы.После установки зеркала 3,. обеспечивающего автоколлимационный ходлучей, включают вращение поворотнойплатформы 5. При вращении платформы 5с преобразователем 6, например кольцевым лазером, призмой 2 на выходеавтоколлиматора.4 регистрируют дваждыэлектрические импульсы, сформированные для каждой длины волны регистрируемого спектра в моменты времени,когда осуществляется автоколлимационный ход.лучей. Также регистрируютимпульсы при автоколлимации от рабочих граней призмы 2.По результатам счета информациив блоке 10 обработки информации вычисляют значения углов падения д идля каждой длины волны и преломлягющий угол Ю призмы 2, После измеренияуглов е,4 призму 2 снимают с предметного стола 7, устанавливаютвместо нее по центру параллельногосветового потока 1 второе плоскоезеркало 11 и совмещают плоскость этого зеркала с осью вращения преобразователя 6 угла. Регулировкой предметного стола 7 совмещают нормаль к зер-калу 11 с плоскостью, образованнойпараллельным световым потойом 1 инормалью к зеркалу 3, автоколлимациюкоторого осуществляли ври установленной призме 2.. После установки зеркала 11 включают вращение поворотной платформы 5.При вращении платформы 5 с преобразователем 6 на выходе автоколлиматора4 регистрируют. электрические импульсыв моменты времени, когда достигаетсяавтоколлимация зеркал,По результатам счета в блоке 10вычисляют угол у установки зеркала 3относительно параллельного световогопотока 1.Принцип измерения показателя преломления поясняется ходом световогопотока 1 через призму 2 при автоколлимации от зеркала 3 (фиг.1),На основании закона Снеллиуса игеометрических соотношений (фиг,1)для призм формула для показателя преломления п 7 призмы на длине волныимеет вид:1578599Решая уравнение (2) с учетом выра- вычисления показателя преломления ижения (4) и теоремы Виета для корней как функцию углов (с( ф,(у ) нап уравнения (3) получим выражение для ример,в виде: г1+сов (у-о) +2 сов(р-с) соэЫЗа щей У;здп (-И)3 1 и с С д ч 1 с д Ю - 1 3 и Ы ф, ц Э) показателя преломления оптическогостекла с учетом величины дополнительного углаболее точны, чем без учета его. 30 Способ также может быть осуществлен .и в динамическом режиме путем вращения призмы и второго зеркала с пос-. ледующим усреднением результатов измерений, что приведет к дальнейшему повышению точности,Ф о р м у л а . и з о б р е т е н и я Подставляя величины измеренных углов в формулу (5), определяют показатель преломления оптического стекла.Установка вместо призмы по центру параллельного светового потока плоского зеркала, совмещение плоскости зеркала с осью вращения преобразователя угла, совмещение нормали к зеркалу с плоскостью, образованной параллельным световым потоком и нормалью к зеркалу, автоколлимацию которого осуществляли при установленной призме, 20 обеспечивают условия для высокоточного измерения углового положения зеркала, при котором исключаются составляющие погрешности из-за эксцентриситета и смещения по полю параллельного 25 светового потока. Расчеты величины Способ. измерения показателя пре 40 ломления оптического стекла, включающий зондирование образца в виде призмы коллимированным световым потоком .с линейчатым спектром, направление45 прошедшего через призму светового по-.тока в обратном направлении первымплоским зеркалом, нормаль к плоскостикоторого совмещена с плоскостью главного сечения призмы, поворот призмыотносительно оси, проходящей перпендикулярно плоскости главного сечения,призмы через биссектрису ее преломляющего угла, фиксирование автоколлимации отраженного зеркалом луча прифотоэлектрической регистрации прошедшего призму светового потока и измерение для каждой длины волны зондирующего светового потока линейчатогоспектра углов падения светового потока иа рабочую грань призмы, соответствующих двух последовательным автоколлимациям луча, отражЕнного зеркалом, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что с целью повышения точности измерений, коллимированный световой потокдополнительно направляют на первоеплоское зеркало вторым плоским зеркалом, у которого отражающая плоскостьсовмещена с осью вращения призмы, анормаль к ее поверхности - с плоскостью, образованной коллимированнымсветовым потоком и нормалью к отражающей плоскости первого зеркала, поворачивают второе зеркало относительно падающего на него коллимированного светового потока на угол " прикотором достигается автоколлимациязеркал, измеряют величину угла у длякаждой длины волны и по измереннымвеличинам углов определяют показательпреломления оптического стекла,Составитель С.ГолубевРедактор ЛЛежнина Техред М.Ходанич Корректор Т.Палий писно зводственно-издательский комбинат "Патент" гарина, 10 жгород, ул Заказ 1912 ТираВНИИ 11 И Госуда рственного комите 113035, Москва о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб., д, 4/5