Определение показателя преломления

Контроль показателя преломления осуществляется по ГОСТ 28 869–90.

Метод измерения показателя преломления следует выбирать в зависимости от предельной погрешности измерений, технико-экономической целесообразности выполнения требований к изготовлению образца для измерений, установленных для каждого метода.

Гониометрические методы включают:

Метод наименьшего отклонения;

Метод автоколлимации.

Рефрактометрические методы включают:

Метод измерения на рефрактометре Пульфриха;

Метод измерения на V-рефрактометре;

Метод измерения на рефрактометре Аббе;

Метод измерения на компенсационном рефрактометре;

Интерференционный сравнительный метод (метод Обреимова).

По найденным показателям преломления вычисляют значения средней дисперсии и коэффициента дисперсии.

Краткое описание каждого метода.

Метод наименьшего отклонения при измерении на гониометре.

Метод наименьшего отклонения основан на измерении преломляющего угла образца в форме призмы с главным сечением в виде равнобедренного треугольника и угла наименьшего отклонения луча с длинной волны, проходящего в призме параллельно основанию.

Показатель преломления рассчитывается по формуле:

Образец оптического материала должен иметь форму трехгранной равнобедренной призмы с преломляющим углом, соответствующим формуле:

Размер рабочей преломляющей грани образца должны быть не менее 30×50 мм.

Метод автоколлимации при измерении на гониометрах.

Метод основан на измерении преломляющего угла образца в форме призмы с главным сечением в виде прямоугольного треугольника и автоколлимационного угла падения (равному углу выхода) луча с длинной волны, проходящего в призме параллельно ее основанию и перпендикулярно к отражающей грани. Показатель преломления рассчитывается по формуле:

Образец оптического материала должен иметь форму трехгранной прямоугольной призмы с преломляющим углом, соответствующему:

Гониометры и гониометры-спектрометры, используемые для испытаний, должны соответствовать следующим данным:

Метод измерения на рефрактометре Пульфриха.

Метод основан на явлении полного внутреннего отражения при прохождении луча из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим показателем. Для определения показателя преломления угол выхода луча из измерительной призмы. Показатель преломления для преломляющего угла примы, равного 90є, рассчитывается по формуле:

Отбор образцов следует проводить по технической документации. Должен иметь форму прямоугольной пластины размером не менее 15×15×4 мм, фаски и выколки на ребре прямого угла не допускаются. Параметр шероховатости, а допуск плоскостности рабочих поверхностей образца- 2 интерференционные полосы на 1 см с местными отклонениями до 0,5 интерференционной полосы.

Используемый рефрактометр Пульфриха должен соответствовать следующим требованиям:

Метод измерения на Vрефрактометре.

Метод основан на измерении угла отклонения луча, проходящего через систему призм из испытуемого материала и измерительной призмы.

Показатель преломления для длины волны рассчитывается по формуле:

V-рефрактометр должен соответствовать тебованиям:

Образец должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда со стороной сечения не менее 17 мм, толщина образца должна быть от 4 до 20 мм в зависимости от прозрачности материала и интенсивности источника. Допуск плоскостности рабочих поверхностей- 3 интерференционные полосы с местным отклонением до 0,5 интерференционной полосы. Поверхность образца должна быть отшлифована или отполирована до показателей согласно ГОСТ 2789.

Метод измерения на рефрактометре Аббе.

Метод основан на явлении полного внутреннего отражения и определении угла выхода луча, проходящего из образца в измерительную призму, обладающую по сравнению с образцами большим показателем преломления.

Показатель преломления находят по формуле:

Образец для испытания должен иметь форму плоскопараллельной пластины с углом между рабочими гранями .

Допуск плоскостности рабочих поверхностей образца- 3 интерференционные полосы с местными отклонениями по одной интерференционной полосы.

Рефрактометр Аббе должен соответствовать:

В качестве источника излучения используют лампу накаливания или спектральную лампу с фильтром, выдающую нужную длину волны или дневной свет.

Метод измерения на компенсационном рефрактометре.

Дифференциальный метод измерения показателя преломления основан на явлении интерференции дифрагированных лучей вдоль границы соприкосновения двух материалов с разными показателями преломления.

Разность хода лучей, возникающую на границе сравниваемых образцов, измеряют при помощи компенсатора, состоящего из подвижного и неподвижного клиньев, в котором она может меняться пропорционально перемещению клина.

Разность показателей преломления сравниваемых образцов рассчитывают по формуле:

Сравниваемые образцы должны иметь форму прямоугольных параллелепипедов размерами не менее 10×10×10 мм. Рекомендуемые размеры сравниваемого образца 20×10×10 мм, образца, относительно которого ведется сравнение- 14×10×10 мм. Параметр шероховатости. Толщина склейки должна быть не более 0,2 мкм.

Компенсационные рефрактометр должен соответствовать:

Интерференционный метод сравнительный метод измерения (метод Обреимова).

Метод основан на явлении исчезновения видимости границ оптического материала, погруженного в иммерсионную жидкость, при длне волны монохроматического излучения, для которой показатель преломления жидкости и материала равны.

Метод сводится к измерению разности показателей преломления измеряемого образца (проба) и контрольного образца, погруженных в иммерсионную жидкость.

Разность показателей преломления пробы и образца определеяется по формуле:

Показатель преломления пробы оптического материала рассчитывается по формуле:

Проба может иметь любую форму, но рабочая грань должна и меть ширину от 0,5 до 3,0 мм или двугранный угол, ограниченный прозрачными гранями. В пробе на расстоянии 2 мм от края рабочей грани не должно быть свилей, видимых невооруженным глазом скоплений пузырей и включений.

Монохроматор должен соответствовать следующим требованиям: