Способ определения показателя преломления материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1642334 А 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ менно обе сеивающих матеповерхностью.равленным линеихроматическиминтенсивности11 ри этом матер(57) Изобр кой оптике к физичесользованопр еломл еения - расматериалов тение относится и может быть ис ения показателя ала. Цель изобресса исследуемых тношение фициента яркости снелевских коэффицитериала в двух ука 1 табл. нтов отражени анных средах мадля определ ния материширение кл азом,Освеща исследуемый материал напнейно поляризованным моно вленным;рефрактометрия, Л,: Машиностроение,1983, с. 25. Изобретение относится к физической оптике и может быть использовано для определения показателя преломления материалов.Целью изобретения является расширение класса исследуемых материалов, а именно обеспечение исследования рассеивающих материалов с шероховатой поверхностью, например лакокрасочных покрытии, Способ осуществляется следующи 2ечение исследовация расриалов с шероховатой Материал освещают нап"но поляризованным моно- потоком, регистрируют отраженного излучения, иал помещают поочередно в две среды с различными показателямипреломления, измеряют коэффициентыяркости материала в каждой среде вфиксированном направлении при приемена параллельной и ортогональнойполяризациях по отношению к освещающему потоку, а вычисление показателяпреломления выполняют из уравнения,связывающего измеренные значения коэфхроматическим потоком, При этом материал помещают поочередно в две средыс различными показателями преломления,например в воздух и в воду, после регистрации интенсивности отраженногоматериалом излучения определяют коэф-.фициенты яркости материала в каждойсреде в фиксированном направлении,лежащем в центральной части индикатрисы рассеяния, например, проходящемчерез максимум индикатрисы рассеяния,при приеме на параллельной и ортогональной поляризациях относительно поляризации освещающего потока, затемяют угол между направлениями обия и наблюдения, 11 оказатель пре 1ния и вычисляют из уравнения измер лучен ломле Р(п,п 8 ) Р 11- Р( д Оа Р х где п 1, п 2 - показатели преломленияпервой и второй сред;9 - локальный угол падения, 10равный половине угламежду направлениями облучения и наблюдения;11коэффициент яркости материала при расположении 5материала в первой средес показателем преломления 0 и приеме на поляризации, параллельнойполяризации падающегопотока;(3- коэФФициент яркости ма 11териала при расположенииматериала в первои средес показателем преломления и . и приеме на поляризации, ортогональнойполяризации падающего потока;коэффициент яркости материала при расположенииматериала во второй среде с показателем преломления п и приеме на поляризации,.параллельнойполяризации падающегопотока;- коэффициент яркости ма Дтериала при расположенииматериала во второй сре де с показателем преломления и и приеме на по 2ляри зацип, ортогональнойполяризации падающегопотока; 45), (п,п,Я), (п,п,9) - френелевские коэффициенты отражения (энергетические) от поверхности материала в первой иэО ,второй средах соответственно.Для освещающего потока, поляризованного, например, перпендикулярно плоскости падения, г Соз 9 -( - цп Д ) 2и 2 , (и , и ; , 6 ) = ь.12 Соя 9 +( -- Б 3 п 9) п1- 1,2,(2) Внешняя составляющая рассеянноголучистого потока формируется шероховатои поверхностью материала, которуюможно представить в виде совокупностиплоских фацетов, ориентированных подразличными углами, Размеры фацетов существенно превышают длину волны оптического излучения, так что дифракционные эффекты пренебрежимо малы и отражение излучения от каждого фацета описывается формулами Френеля, связывающими коэффициент зеркального отражения с показателем преломления и локальным углом падения. Внешняя составляющая потока в каком-либо направленииформируется только теми Фацетами, нормаль к которым совпадает с биссектри-сой угла, заключенного между направлениями на излучатель и приемник, такчто локальный угол падения излученияна фацеты равен половине угла междунаправлениями на излучатель и приемник,На внешнюю составляющую рассеянного лучистого потока накладываетсявнутренняя составляющая, обусловленная рассеянием излучения толщей материала, Интенсивность этой составляющей зависит не только от структурыматериала, но и от показателя преломления и шероховатости поверхностиматериала, а также от угла падения.Внутренняя составляющая рассеянного лучистого потока неполяризована, авнешняя составляющая полностью поляризована и сохраняет поляризацию падающего потока, если падающий поток поляризован перпендикулярно или параллельно плоскости падения,Отсюда следует, что, во-первых,при облучении материала линейно поляризованным лучистым потоком внешняясоставляющая коэффициента яркости,характеризующая, внешнюю составляющуюрассеянного потока, может быть определена как разность- Я коэффициентов яркости , / при приемена параллельнои и ортогональнОй поляризациях по отношению к поляризациипадающего потока и, во-вторых, индикатриса внешней составляющей коэффициента яркости не зависит от отношения показателей преломления поверхности материала и среды, в которуюпомещен материал. Следовательно, если1642334 Р (и и 9) РН - 61).т л.г) (и, и, Я )ц - (25 показатели преломленияпервой и второй сред; 30 ),(и,и угол падения освещающего(и,и потока на материал;коэффициент яркости материала при расположенииматериала в первой средес показателем преломления где и 1, и -, 9) -френелевские энергетические коэффициенты отражения от поверхностиматериала в первой и второй средах соответственно. Составитель Ю, ГриневаТехред Л.Олийнык Корректор И, Муска ". Редактор М, Циткина Заказ 1142 Тираж 413 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 ным в плоскости падения или перпендикулярно плоскости падения монохроматическим потоком, регистрацию интенсивности отраженного материалом излучения .) в направлении зеркального отражения и вычисление показателя преломления материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения класса исследуемых материалов эа счет обеспечения исследования рассеивающих материалов с поверхностным и/или объемным рассеянием, освещают материал, помещаемьй поочередно в две среды с различными показателями преломления, после регистрации интенсивности отраженного материалом излучения определяют коэффициенты яркости материала в каждой среде при регистрации интенсивности на параллельной и ортогональной поляризациях относительно поляри-, зации освещающего потока, а показатель преломления и вычисляют из урав- нения и и регистрации на поляризации, параллельной поляризации падающего потока;- коэффициент яркости мате.риала при расположении материала в первой среде с показателем преломления п 1 и регистрации на поляризации, ортогональной поляризации падающего потока;коэффициент яркости матеЯириала при расположении материала во второй среде с показателем преломления ии регистрации на поляризации, парацлельной поляризации падающего потока;- коэффициент яркости матеЯ 1риала при расположении материала во второй среде с показателем преломления п и регистрации на поляризации, ортогональной поляризации падающего потока;