玻璃柱体折射率的高精度测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114184580A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202111493885.X(22)申请日2021.12.08(71)申请人中国人民解放军国防科技大学地址410073湖南省长沙市开福区德雅路109号(72)发明人王纪元李金鸿周继先胡益翔方强(74)专利代理机构长沙国科天河知识产权代理有限公司43225代理人周达(51)Int.Cl.G01N21/43(2006.01)G01N21/31(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称玻璃柱体折射率的高精度测量方法(57)摘要本发明提供的玻璃柱体折射率的高精度测量方法，在插针法的基础上用分光计读数，保留原来操作简单的优点的基础上，大大增加了测角的精确度，从而提高了玻璃折射率测量的精确度。在此基础上，通过选取不同的背景光，更是可以实现对不同材质及颜色玻璃折射率的测量。CN114184580ACN114184580A权利要求书1/1页1.玻璃柱体折射率的高精度测量方法，其特征在于：包括：在分光计调校的基础上，将泡沫板平置于分光计的载物台上；先将白纸置于泡沫板上并固定，将玻璃柱体放在白纸上，并在白纸上留下玻璃柱体的外轮廓线，记为第一闭合曲线；在白纸上作直线AB代表入射光线，其中B为入射光线与第一闭合曲线的交界点，在B点处作与玻璃柱体相切的切线EF；在直线AB上的M、N两点分别竖直插入第一插针S1和第二插针S2；取第三插针S3，第三插针S3的插入位置应在满足第一插针S1、第二插针S2关于玻璃柱体的像和第三插针重合的前提下尽可能靠近玻璃柱体，在此定义第三插针S3在满足第一插针S1、第二插针S2关于玻璃柱体的像和第三插针重合的前提下不断靠近玻璃柱体的路线为第一移动路径；转动分光计上的望远镜，使其镜头与第一移动路径平行，然后微调望远镜或泡沫板，使得在望远镜中找到第一插针S1、第二插针S2的重合影像；保持泡沫板不动，将第一插针S1、第二插针S2和第三插针S3和玻璃柱体移去，确定在第一闭合曲线上与望远镜光轴相交的点，该点记为C点，C点正下方泡沫板上的点记为D点；移动白纸至白纸上B点与泡沫板上D点上下对应重合；将第二插针竖直地从白纸上的原针孔即N点插入，第一插针S1、第三插针S3分别从白纸上的B、C两点竖直插入，第四插针S4竖直插在白纸上的直线EF上，且位于B点一侧；通过转动望远镜让分光计的平行光管、望远镜光轴和第一插针S1在同一平面，旋紧游标盘制动螺丝，固定游标盘位置；放松望远镜制动螺丝，转动望远镜寻找第一插针S1、第二插针S2，使分划板上竖直线与第一插针S1、第二插针S2对准后，旋紧望远镜螺丝，用望远镜微调螺丝使分划板上竖直线与第一插针S1、第二插针S2完全重合，记下此时两对称游标上指示的读数t1；类似的，测出第一插针S1、第四插针S4完全重合时两对称游标上指示的读数t2，测出第一插针S1、第三插针S3完全重合时两对称游标上指示的读数t3；由t1、t2得到入射角，t1、t3得到折射角，根据相对折射率公式测得玻璃柱体折射率。2.根据权利要求1所述的玻璃柱体折射率的高精度测量方法，其特征在于：C点的确定方法是：在第一闭合曲线上寻找一点，并在该点位置处竖直插入第四插针S4，转动分光计上的望远镜寻找第四插针S4，使分划板上竖直线与第四插针S4对准，然后将载物台转动90度，此时分划板上竖直线仍与第四插针保持对准，那么第一闭合曲线上的该点即为第一闭合曲线上与望远镜光轴相交的点即C点。3.根据权利要求1所述的玻璃柱体折射率的高精度测量方法，其特征在于：取t1与t2的差的绝对值，若大于180则减去180度，所得锐角取余记为i，即入射角；取t1与t3的差的绝对值，若为钝角则取补角，所得锐角再去余记为r，即折射角。4.根据权利要求3所述的玻璃柱体折射率的高精度测量方法，其特征在于：根据相对折射率公式测得玻璃柱体折射率n＝sini/sinr。2CN114184580A说明书1/3页玻璃柱体折射率的高精度测量方法技术领域[0001]本发明涉及测量技术领域，特别是涉及一种玻璃柱体折射率的高精度测量方法。背景技术[0002]传统的玻璃的折射率检测方法有菲涅尔反射法、迈克尔逊干涉法，其原理简单、误差小,但光路调试复杂,一般多用于实验室环境，在操作性与实用性方面都受到了很多限制。工业上也有一些自动化程度高的设备，例如光纤外腔式Fabry‑Perot干涉仪(EFPI)(基于白光干涉测量技术，多用来测量尺寸较小、形状简单的透光材料折射率)、ATAGO(爱拓)公司生产的多波长阿贝折光仪，但这些设备价格较为昂贵在一些应用场景中会极大的增大成本。[0003]分光计测量对调节步骤较为繁琐，对操作能力要求较高；在使用分光计