Способ определения показателя преломления

Авторы патента:

G01N21/41 - преломляющая способность; свойства, влияющие на фазу, например длину оптического пути (G01N 21/21 имеет преимущество)

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике с применением оптических бесконтактных методов определения показателя преломления материалов. Цель изобретения - повышение точности, быстродействия и обеспечение автоматизации процесса измерения. Падающее на образец в виде плоскопараллельной пластины монохроматическое излучение модулируют, регистрируют моменты положений импульсов сигналов, соответствующих отраженную и прошедшему излучениям, на расстоянии от точки падения луча, а временной интервал между импульсами измеряют количеством счетных импульсов с дискретным интервалом, равным частоте модуляции излучения. Показатель преломления определяют по формуле. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1 1560 (1)5 С 01 М 21/41

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4642024/24-25 (22) 25.01.89 (46) 23.12.90. Бюл. Р 47 (72) В.М.Гобучян и С,E.Ëîáçèí (53) 535.24(088 ° 8) (56) Шишловский А.А, Прикладная физическая оптика. вЂ” М.: ГИФМЛ, 1961, с. 487-488.

Патент Японии Р 52-8715, кл, С 01 N 21/46, 1977. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ

ПРЕЛОМЛЕНИЯ (57) Изобретение отйосится к аналоговой вычислительной технике с применением оптических бесконтактных методов определения показателя преломлеI

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике с применением оптических бесконтактных методов определения показателя преломления материалов с различной прозрачностью.

Цель изобретения вЂ” повышение. точности, быстродействия и обеспечения автоматизации процесса измерения, На фиг. 1 представлена схема измерений; на фиг. 2 вЂ” временная диа. грамма, на фиг. 3 вЂ” устройство, реализующее предлагаемый способ.

Способ осуществляется следующим образом.

Исследуемый образец 1 с показателем преломления и (фиг. 1) устанавливают под заданным углом б3 к падающему модулированному монохроматическому излучению с известной длиной волны . Фотоприемник 2, поворачиваясь с постоянной скоростью вокруг

2 ния материалов ° Цель изобретениявЂ” повышение точности, быстродействия н обеспечения автоматизации процесса измерения. Падающее на образец в виде плоскопараллельной пластины монохроматическое излучение модулируют, регистрируют моменты положений импульсов сигналов, соответствующих отглаженному и прошедшему излучениям, на расстоянии от точки падения луча, а временной интервал между импульсами измеряют количеством счетных импульсов с дискретным интервалом, равным частоте модуляции излучения. Показатель преломления определяют по формуле.

3 ил, оси, совпадающей с плоскостью образца, на угол 180, регистрирует момено ты положений Ro и Т импульсов сигналов, соответствующих отраженному и прошедшему лучам света, Координаты точек, определяющих моменты положе. ний К и Т>, образуют центральный угол, равный (180 вЂ” 2 о() + 8, где g вЂ” угол, соответствующий дуге, ограниченной координатами

I точек Т, и Ти, Т - точка находящаяся на переК

Э сечении линии падения луча с -дугой окружности радиусом

r, по которой происходит поворот фотоприемника 2.

Интервал времени g t<, в течение .которого фотоприемвик поворачивается на угол (180 + 2 ОО +6, определяется соотношением (фпг. 2) 1615603 (52

sin !!! . (6) Я-г(Кшйсч 180б + 2М)1

sin arc tg сч

1800d cos(6

Х !.с!! где ь вЂ” период следования счетных сч импульсов (дискретный интер5 вал); пропорциональный единице измерения угла;

m вЂ” количество полных счетных импульсов, уложившихся во временном интервале.

Таким образом, измерив количество

,:полных счетных импульсов m за временной интервал Д », получают величину, пропорциональную центральному углу (180 вЂ” 2ф ) + 8, т.е. (180 вЂ” 2 6 + 9 = КД, или с учетом (1) (180о вЂ” 21 ) + 8 = Km !,сч, где K - коэффициент размерности, равный 1 град/с.

Тогда угол 9 равен

О =* Km !,c) вЂ” (180о вЂ” 20(), а длина дуги Ьп определяется выражением !!r 9» rpKm ьсч (180 вЂ” 2d)

pv Р Г A о

180О 180 б!

При радиусе вращения фотоприемника

r .ф d и малых S длина дуги Lg равна искомому смещению а луча, т.е. справедливо равенство 30 !! г Km! gu вЂ” (180 вЂ” 2(6) (2)

8 180о

Устройство для определения показателя преломления работает следующим 40 образом.

Излучение монохроматического источника 3 модулируется обтюратором 4, преобразуется и,. фокусируется опти- 45 ческой системой 5 и под углом р4 пада-, ет на исследуемый образец 1, разделяясь на два луча вЂ” отраженный.К и прошедший Т. Фотоприемник 2, поворачиваясь посредством привода 6 с постоянной угловой скоростью вокруг оси, совпадающей с плоскостью образца, попеременно регистрирует моменты положений импульсов сигналов, соответствующих отраженному и прошедшему лучам света. Йзмерение временного интервала между этими моментами осуществляется с помощью оптико-электронного преобразователя 7. где d вЂ” толщина исследуемого образца, При условии одинаковой среды по обе стороны образца справедливо равенство

d sin(g! вЂ” P) а = (3)

cos P где вЂ” угол преломления света в исследуемом образце. числитель дроби равенства (3) можн представить в виде

d sin(c4,-() = d(singcos(3 вЂ” cosa(sinful), тогда а = d ° sing вЂ” d соэ(» tg); ц d sinOL- a а

tg 5= tgg вЂ” ---- (4)

d. cos 04 d cos OC а

= arc tg(tgOL вЂ” вЂ” --) .

d соФ

Искомый показатель преломления и определяется по формуле э1пМ

n = и ° --т-вЂ”

sin P тогда с учетом равенства (4) имеем

sin Ь и =п ! а

sin arc tg(tg(6 вЂ” вЂ вЂ ---)

d соэо

Подставив в формулу (5) значение (2), получают окончательное выражение для определения показателя преломления

r ,Формула изобретения

Способ определения показателя преломления прозрачных материалов, заключающийся в облучении образца, выполненного в виде плоскопараллельной пластины, монохроматическим излуче.нием под углом о и определении вели.чины смещения Ly, прошедшего через образец излучения, относительно линии его падения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, быстродействия и обеспечения автоматизации процесса измерения, облучение производят модулированным излучением и регистрируют, моменты положений импульсов сигналов, соответствующих отраженному и прошедшему излучениям, на расстоянии r от точки падения луча, измеряют количество m счетных импульсов с дискретным интер"

Le и Г(КШ2 вЂ” 180o + 200

9 где К

sin Ф

1тИ

АЬ -m. 7сч

5 1615603 валом,, равным частоте модуляции где а излучения, между отраженным и прошедшим излучениями, а показатель преломления "n определяют по формуле и< Ie

sin are tg tgOL- вЂ” вЂ” вЂ” вЂ”вЂ”

Гсоз g вЂ” показатель преломления окружающей среды; вЂ” толщина образца; вЂ” величина смещения, равная

180 вЂ” коэффициент размерности, равный 1 град/с.

1615603

Составитель Ю,Гринева .

Техред JI.Олийнык Корректор О.Ципле

Редактор И.йулла

Заказ 3982 Тираж 510 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Способ определения показателя преломления

Изобретение относится к оптике, акустооптике и может быть применено при определении физических характеристик новых акустооптических материалов и при разработке устройств с использованием оптических элементов с искусственной анизотропией

Способ определения дальности по вертикальной базе // 1606917

Изобретение относится к геодезическим измерениям, конкретно к оптическим дальномерам с вертикальной базой

Устройство для измерения атмосферной рефракции // 1606916

Изобретение относится к угловым измерениям в атмосфере и может быть использовано в астрономических и геодезических измерениях, а также при определении метеоэлементов и показателя преломления

Способ измерения атмосферной рефракции // 1603985

Изобретение относится к атмосферной оптике и может быть использовано для опрелеленяя атмосферной

Способ определения отношения светонаведенных изменений показателя преломления и коэффициента поглощения изотропной среды // 1599721

Изобретение относится к квантовой электронике и нелинейной оптике и может быть использовано для целей спектроскопии, оптической обработки информации, при создании управляемых светом модуляторов и затворов

Способ измерения показателя преломления материала полого прозрачного цилиндра // 1589153

Изобретение относится к области оптических измерений, в частности к измерениям показателя преломления материала полого прозрачного цилиндра

Способ определения комплексного показателя преломления // 1578600

Изобретение относится к технической физике и предназначено для определения действительной N и мнимой K частей показателей преломления поглощающих сред, в частности пленочных покрытий, и может быть использовано в приборостроении, машиностроении, физической химии, оптике

Способ измерения показателя преломления оптического стекла // 1578599

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет производить измерение показателя преломления оптического стекла

Рефрактометр-спектрометр // 1569914

Изобретение относится к технике оптических измерений в инфракрасной области спектра и может найти применение как в научном приборостроении и лабораторных исследованиях, так и в оптическом производстве для аттестации оптических материалов, например, в тех случаях, когда в распоряжении исследователя имеется ограниченное количество вещества

Способ измерения градиента показателя преломления плоских объектов // 1553887

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в океанологии, физике плазмы, аэрои гидродинамике

Способ определения показателя преломления оптического материала // 2142124

Изобретение относится к оптике

Рефрактометрический способ диагностики эндогенной интоксикации у детей // 2158929

Изобретение относится к медицине, в частности к лабораторному исследованию плазмы крови с целью диагностики степени тяжести синдрома эндогенной интоксикации (СЭИ) у детей с соматической, хирургической, инфекционной патологией, особенно в клиниках новорожденных и недоношенных

Способ определения концентрации многокомпонентных растворов // 2192632

Изобретение относится к области контроля технологических параметров многокомпонентных растворов, а именно концентрации растворов

Способ определения параметров спектра флуктуаций показателя преломления турбулентной среды // 2216009

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к дистанционным измерениям, и может быть использовано при проектировании лазерных информационных систем и систем доставки лазерного излучения

Интерферометр // 2217713

Изобретение относится к измерению оптических характеристик веществ и может быть использовано для оптического детектирования вещественных компонентов

Способ определения октанового числа автомобильных бензинов // 2231051

Изобретение относится к области аналитической техники, а именно к способам и средствам оценки детонационной стойкости автомобильных бензинов

Способ определения коэффициента нелинейности показателя преломления оптических сред // 2253102

Изобретение относится к области оптики, а именно к определению коэффициента нелинейности показателя преломления оптических сред

Способ определения коэффициента усиления излучения оптическими средами при вынужденном рассеянии мандельштама-бриллюэна // 2264612

Изобретение относится к измерительной технике

Способ исследования пространственных динамических процессов в прозрачных многофазных пористых и зернистых средах // 2279059

Изобретение относится к оптической диагностике пространственных динамических процессов, протекающих в прозрачных многофазных пористых и зернистых средах, и может быть использовано в химической и нефтяной промышленности, инженерной экологии

Угловой рефрактометр // 2284508

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при точных измерениях углов в атмосфере