Способ измерения показателя преломления

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ пластин из оптически прозрачных материалов, включающий определение оптической плотности и толщины пластины, отличающийс я тем, что, с целью упрощения измерений, после определения оптической плотности и толщины пластины ее утоняют до толщины в пределах 0,10 ,9 от исходного значения, измеряют оптическую плотность и толщину утоненной пластины и определяют показатель преломления по формуле пЗ±1-ее r -n2п где п - показатель преломления пластины для света с длиной волны А J .В,и D2оптические плотности при той же Л исходной и утоненной пластин I толщиной Ъ соответственно.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОИ Л

РЕСПУБЛИК

„Я0„„1097921 (1) G 01 N 21/41

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП>Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМЗ(СВИДЕТВ ЪСТВМ г 02+4 Э1Ъ2 D281 Ф 2п - .1-П1 (21) 3569900/18-25 (22) 27.01.83 (46) 15.06.84. Бюл. В 22 (72) А.И.Коломийцев, N.Ë.Ìåéëüìàí и А.Г.Смагин (71) Всесоюзный заочный инженерностроительный институт (53) 535.24(088.8) (56) 1. Молочников Б.И. Методы измерения показателей преломления сред.-.

"Измерения, контроль, автоматизация", 1980 М 7-8 (29-30), с. 3-10.

2. Шишловский А.А. Прикладная физическая оптика. M., 1961, с. 486489 .(прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ

ПРЕЛОМЛЕНИЯ пластин из оптически прозрачных материалов, включающий определение оптической плотности и тол щины пластины, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с елью упрощения измерений, после определения оптической плотности и толщины пластины ее утоняют до толщины в пределах О, 10,9 от исходного значения, измеряют оптическую плотность и толщину утоненной пластины и определяют показатель преломления по формуле где n — - показатель преломления пластины для света с длиной волны Л

9 и П вЂ” оптические плотности при

1 той же il исходной и утоненной пластин f толщиной .й„ и * соответственно.

1097921

Изобретение относится к области измерений оптических характеристик неметаллических кристаплов и стекол и может быть использованс в оптической и электронной промышленности.

Известен способ измерения показателя преломления и оптически прозрачных материалов. Этот способ позволяет определять h с высокой точностью— до 4-го или 5-го десятичного знака(1).10

Однако при реализации указанного способа необходимо использовать прецизионный гониометр, а исследуемые образцы должны быть изготовлены в виде призм большого размера. l5

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ измерения показателя преломления ,пластин из оптически прозрачных материалов, включающий определение 20 оптической плотности, толщины пластины и коэффициента отражения исследуемого материала (2 ).

К недостаткам известного способа относится сложность процесса измере— ния, так как наряду с простой опера-. цией определения оптической плотности, выполняемой методом абсорбционной спектрофотометрии, необходимо измерить коэффициент отражения, что 30 требует соответствующей аппаратуры.

Цель изобретения — упрощение измерений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения показателя преломления пластин из оптически прозрачных материалов, включающему определение оптической плотности и толщины пластины, после измерения оптической плотности и .40 толщины пластины ее утоняют до толщины в пределах 0,1 0,9 от исходного значения, измеряют оптическую плотность и толщину утоненной пластины и определяют показатель преломления 45 по формуле н +1 )11 г )г 1 1

20 %2 1„(1) где и — показатель преломления плас- 50 тины для света с длиной волны 3 и g — оптические плотности при

2 той же М исходной и утоненнон IIJIBcTHH толщиной 1Н Ъг 55 соответственно.

При прохождении света через пластину имеют место френелевские оптические потери на границе раздела пластины с окружающей средой. и селективное поглощение света в ней. Предлагаемый способ основан на независимости френелевских оптических потерь и зависимости селективного поглощения (определяется законом Ламберта-Бэра) от толщины пластины. Френелевским потерям в пластине соответствует эффективная о*тическая плотность, которая в случае нормального падения света определяется формулой

n" +1 фР 2п (2), (3) Фр 2у где К вЂ” коэффициент оптического поглощения на длине волны Д, Q и — оптические плотности пластин

2 толщиной Ъ„и Ъ, соответственно.

Из (3) следует, что 1 г

2 г (4) )1 2 2 ) Ф (5) Из формулы (2),и (5) вытекает формула (1), по которой можно определить показатель преломления пластины для света с длиной волны и по измеренным оптическим плотностям )„ и 3,.

Диапазон утонения пластины выбирается из тех соображений, что при малом утонении (b /Ъ„ > 0,9) и при слишком большом утонении (%, / Ъ (0, ) погрешность определения показателя преломления по приведенной формуле . может превысить 10Х.

Погрешность определения показате ля преломления по предложенному способу не превышает 0,06Х.-0,1Х и определяется погрешностями измерения геометрической толщины и оптической плотности пластины.

Основное преимущество предлагаемого способа измерения по сравнению с где п — показатель преломления пластины для света с длиной волны rl .

Для двух пластин с толщинами 11„ и

Ь,, изготовленных из одного материала, потери света за счет селективно-. го поглощения и отражения .от их.поверхности определяются соотношениями

D1 = РфР+ k%1

1097921

Составитель С. Голубев

Редактор М.Келемеш Техред T.Äóáèí÷àê Корректор В.Синицкая Заказ 4199/36

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 известными методами заключается в простоте изготовления образцов и возможности использования доступных. абсорбционных спектрофотометров, а экономический эффект изобретения определяется резким снижением стоимости изготовления образцов для измерения показателя преломления и уменьшением трудоемкости самого процесса измерений.