Измерение показателя преломления с помощью гониометрической системы в автоматизированном режиме

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Юрин А.И., Вишняков Г.Н., Минаев В.Л. Измерение показателя преломления с помощью гониометрической системы в автоматизированном режиме // Оптический журнал. 2022. Т. 89. № 12. С. 13–18. http://doi.org/ 10.17586/1023-5086-2022-89-12-13-18

Yurin A.I., Vishnyakov G.N., Minaev V.L. Measurement of the refractive index using a goniometric system in an automated mode [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2022. V. 89. № 12. P. 13–18. http://doi.org/ 10.17586/1023-5086-2022-89-12-13-18

Ссылка на англоязычную версию:

A. I. Yurin, G. N. Vishnyakov, and V. L. Minaev, "Measurement of the refractive index using a goniometric system in an automated mode," Journal of Optical Technology. 89(12), 704-707 (2022). https://doi.org/10.1364/JOT.89.000704

Аннотация:

Предмет исследования. Метод измерения показателя преломления с помощью автоматизированной автоколлимационной гониометрической системы. Цель работы. Упрощение процедуры прецизионных измерений показателя преломления прозрачных твёрдых и жидких оптических материалов. Метод. Для измерения показателя преломления трёхгранных призм часто используют гониометрические методы, основанные на измерении углов преломления света веществом. Предложен метод, позволяющий определять показатель преломления путём измерения угла отклонения света призмой после отражения от внутренней грани в автоматизированном режиме. Основные результаты. Приведены результаты измерений показателя преломления двух трёхгранных призм, изготовленных из различных марок стекла — N-BK7 и SF-1 с помощью предложенного метода на автоколлимационной гониометрической системе. Погрешность измерений при этом не превысила 1,5×10–4 при сравнении с номинальным значением для данных призм на длине волны источника излучения автоколлиматора, что доказывает перспективу применения подобного метода для высокоточных измерений показателя преломления. Практическая значимость. Предложенный в статье метод можно применять для измерения показателя преломления трёхгранных призм из оптически прозрачных материалов с различными по величине преломляющими углами с помощью гониометрической системы в автоматизированном режиме. Метод также можно использовать для жидких оптически прозрачных веществ, помещённых в полую трёхгранную призму.

Ключевые слова:

гониометр, показатель преломления, рефрактометрия, автоматизация измерений

Коды OCIS: 120.4640, 120.3930

Список источников:

1. Конопелько Л.А. Рефрактометрические методы в физико-химических измерениях. М.: Триумф, 2020. 208 с. https://doi.org/10.32986/978-5-907052-08-03-2020-208
2. Tilton L.W. Prism refractometry and certain goniometrical requirements for precision // Bureau of Standards Journal of Research. 1929. V. 2. № 5. 909 p. Research Paper 64. https://doi.org/10.6028/jres.002.030
3. ISO 21395-1:2020. Optics and photonics — Test method for refractive index of optical glasses. Part 1: Minimum deviation method. 06.2020. Geneva, International Organization for Standardization. 21 p.
4. Вишняков Г.Н., Левин Г.Г., Корнышева С.В., Зюзев Г.Н., Людомирский М.Б., Павлов П.А., Филатов Ю.В. Измерение показателя преломления на гониометре в динамическом режиме // Оптический журнал. 2005. Т. 72. № 12. С. 53–58.
5. Юрин А.И., Вишняков Г.Н., Минаев В.Л. Измерение показателя преломления с помощью модифицированного метода Литтрова–Аббе // Оптический журнал. 2022. Т. 89. № 11. С. 39–43. http://orcid.org/10.17586/1023-5086-2022-89-11-39-43
6. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. M.: Наука, 1973. 720 c.
7. Лейкин М.В., Молочников Б.И., Морозов В.Н., Шакарян Э.С. Отражательная рефрактометрия. Л.: Машиностроение, 1983. 223 с.
8. Иоффе Б.В. Рефрактометрические методы химии. Л.: Химия, 1974. 343 с.
9. Edlen B. The refractive index of air // Metrologia. 1966. V. 2. № 2. P. 71–80. https://doi.org/10.1088/0026-1394/2/2/002
10. ГОСТ 13659-78 Стекло оптическое бесцветное. Физико-химические характеристики. Основные параметры
11. Электронный ресурс URL: http://inertech-ltd.com/ (ООО «Инертех» / Оптические измерительные приборы)
12. Вишняков Г.Н., Левин Г.Г., Корнышева С.В. Государственный первичный эталон единицы показателя преломления // Измерительная техника. 2004. № 11. С. 3–6.
13. Vishnyakov G.N., Fricke A., Parkhomenko N.M., Hori Y., Pisani M. COOMET.PR-S3 Supplementary comparison refractive index (COOMET project 438/RU/08) // Metrologia. 2016. V. 53 № 1A P. 1–45. https://doi.org/10.1088/0026-1394/53/1A/02001
14. Электронный ресурс URL: https://www.hamamatsu.com/eu/en/product/optical-sensors/spectrometers/mini-spectrometer/C10083CA.html (Компания Hamamatsu Photonics K.K. / Каталог продукции)
15. Sellmeier W. Ueber die durch die Aetherschwingungen erregten Mitschwingungen der Körpertheilchen und deren Rück-wirkung auf die ersteren, besonders zur Erklärung der Dispersion und ihrer Anomalien (II. Theil) // Annalen der Physik und Chemie. 1872. 223 (11): P. 386—403. https://doi.org/10.1002/andp.18722231105
16. ГОСТ 8.050-73 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия выполнения линейных и угловых измерений