Дифференциальный способ измерения оптических констант жидкости

 

Изобретение относится к оптической измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерений. Способ основан на сравнении показателей преломления контролируемой жидкости и материала твердотельной эталонной призмы гониометрическим методом. Перед измерениями эталонную призму и контролируемую жидкость помещают в кювету с прозрачным дном, которую наклоняют до тех пор, пока блики от поверхности жидкости и выступающей над ней грани эталонной призмы не совпадут. При этом положении кюветы жидкость образует призму с преломляющим углом, равным углу эталонной призмы. Разность показателей преломления жидкости и материала призмы определяют с помощью зрительной трубы по разности углов выхода лучей, направленных на призму и жидкость перпендикулярно прозрачному дну кюветы. 1 ил. Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 21 41

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

40 HSOEiPETEHHRM И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4448819/25 (22) 27.06.88 (46) 23.04.91. Бюл. № 15 (72) 1О. А. Степин (53) 535.024 (088.8) (56) Заявка Франции № 2548370, кл. G 01 N 21/41, 1985.

Bowen А. %. and Drenknatea Т. W.

Differential refractometry with light from а laser. — Journal of Phusics Е: Scientific

Instruments, 1971, v. 4, № 7, р. 551 — 552. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ СПОСОБ

ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ КОНСТАНТ

ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к оптической измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерений.

Изобретение относится к оптико-механической промышленности и может быть использовано при измерении оптических констант жидкостей, используемых в качестве оптических сред.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже показана принципиальная схема устройства для реализации способа.

В сосуде 1 с прозрачным дном 2 размещены эталонная (стеклянная или кристаллическая) плазма 3 и контролируемая жидкость 4. Коллиматор 5 состоит из источника 5 линейчатого спектра, конденсора 7, щели 8 объектива 9. Зрительная труба 10 имеет возможность поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости чертежа, и состоит из объектива 11, сетки 12 и окулятора

13. Преломляющие углы жидкостной и эталоннои призм, углы выхода лучей из этих

„„SU„„1644001 А 1

Способ основан на сравнении показателей преломления контролируемой жидкости и материала твердотельной эталонной призмы гониометрическим методом. Перед измерениями эталонную призму и контролируему ю жидкость помещают в кювету с прозрачным дном, которую наклоняют до тех пор, пока блики от поверхности жидкости и выступающей над ней грани эталонной призмы не совпадут. При этом положении кюветы жидкость образует призму с преломляющим углом, равным угл у эталонной призмы. Разность показателей преломления жидкости и материала призмы определяют с помощью зрительной трубы по разности углов выхода лучей, направленных на гризму и жидкость перпендикулярно прозрачному дну кюветы. 1 ил. призм и угол наклона сосуда к горизонту обозначены соответственно через а, а;, б,Ь,P.

Измерение оптических констант контролируемой жидкости осуществляется следующим образом.

В сосуд 1 помещают эталонную призму 3 и контролируемую жидкость 4, после чего сосуд 1 наклоняют так, чтобы поверхность его дна 2, контактирующая с гранью призмы 3, образовала с плоскостью горизонта угол р, равный преломляющему углу сс эталонной призмы, Контроль за этой операцией ведут с помощью автоколлиматора (не показан) по совмещению бликов от поверхностей жидкости и призмы.

При совмещении бликов преломляющий угол я жидкостной призмы равен углу сс .

Через дно 2 сосуда 1 параллельный пучок лучей, выходящих из коллиматора 5, Напрааляют перпендикулярно грани призмы 3, кон1644001

Формула изобретения

Составитель С. Голубев

Редактор А. Мотыль Техред А. Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 1235 Тираж 412 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

) 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10! тактирующей с дном 2 сосуда. При этом часть пучка попадает на эталонную призму

3. а вторая часть — на призму, образованную контролируемой жидкостью 4. В силу закона преломления лучи одной и той же длины волны выйдут из призмы 3 и жидкости 4 под углами Ь и Ь». Если показатели преломления материала призмы 3 и контролируемой жидкости равны, то и углы выхода лучей из эталонной Ь и жидкост10 нои Ь» призм окажутся равными в силу равенства углов а и а. Если углы о. и Ь» не равны друг другу, то их разность М определяется отсчитываемым поворотом зрительной трубы между ее положениями, при которых два изображения щели последова- 15 тельно совпадают с центром сетки 12. По величине М и заранее известным показателю преломления материала эталонной призмы 3 и ее преломляющему углу определяют показатель преломления контролируемой жидкости 4. Эту операцию повторяют для каждой из интересующих длин волн.

Предлагаемый способ позволяет сбазироваться на известные с высокой точностью оптические константы твердых материалов (стекла или кристаллов), избавиться от погрешностей, вносимых в результат ошибками изготовления и контроля угловых размеров кювет, а также с высокой степенью точности уравнять преломляющий угол жидкостной и твердотельной эталонной призм (не прибегая к производственным затратам), существенно уменьшая тем самым погрешность измерения из-за ошибки определения преломляющих углов.

Дифференциальный способ измерения оптических констант жидкости, включающий освещение параллельным пучком лучей исследуемой жидкости и эталонной призмы; измерение разности углов отклонения преломленных ими лучей, по которой судятоб оптических константах жидкости, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности измерений, освещают исследуемую жидкость и эталонную твердотельную призму, помещенные в сосуд так, что призма находится в контакте с прозрачным дном сосуда, перпендикулярно его дну, дополнительно регистрируют автоколлимационные блики от поверхности жидкости и выступающей над ней грани эталонной призмы, а разность углов отклонения преломленных лучей измеряют при наклонном положении сосуда, соответствующем совпадению указанных бликов.