[发明专利]双棱镜折射率的测量方法

说明书

双棱镜折射率的测量方法涉及折射率的测量。激光器、双棱镜和光屏通过支架固定在光具座的导轨上，激光器的出射面平行于光屏，在激光器和光屏之间插入双棱镜，双棱镜的棱朝向激光器，双棱镜的底面朝向光屏，旋转双棱镜的支撑轴和对双棱镜进行俯仰调节使双棱镜的两个反射光点对称分布在激光器的出射孔的两侧；测量激光孔两侧的两个反射光斑内侧之间的距离Hs，测量双棱镜到激光器出射面之间的距离Ds；测量光屏两个光斑外侧之间的距离Hc；测量光屏到双棱镜之间的距离Dc；则双棱镜的折射率n=2*（Hc/Dc）/(Hs/Ds)+1。测量方法简单易懂；计算方法简单；测量成本低廉。

技术领域

本发明涉及物理参数的测量，特别是折射率的测量。

背景技术

透明材质都有折射率。双棱镜一般由有机玻璃或者玻璃制成，一般双棱镜折射率测量方法为采用分光计进行测量，分光计的调节比较繁琐。

发明内容

本发明提出另外一种双棱镜折射率的测量方法。

本发明实现发明目的采用的技术方案是：双棱镜折射率的测量方法，激光器、双棱镜和光屏通过支架固定在光具座的导轨上（光具座的导轨是常用的装备），其特征是：激光器的出射面平行于光屏（调节方法1：先让激光器的光线照射到光屏的中心，光屏的中心位于光屏支架的支撑轴的中心轴线上，然后固定激光器；再在光具座上移动光屏的支架靠近激光器，由于光屏和激光器都位于各自的支架上方，光屏和激光器表面无法相互靠近，在光屏和激光器出射面之间插入一个长方体，长方体的一侧贴合激光器的出射面，长方体的另一侧贴合光屏，然后固定光屏的支撑轴，在将光屏移到光具座的一端，即在光具座上，激光器位于一端，光屏位于另一端；调节方法2：或者光屏的中心有一条竖线，竖线平行于光屏支架的中心轴线，调节激光器使激光照射到光屏中心的竖线，光屏的表面夹持一块长方体的反射镜，调节反射镜使激光反射到激光器的出射孔，这是一种常见的调节技术：即同轴等高调节；调节方法3：由于本发明的双棱镜的顶角比较小，所以只需要光屏大致垂直于光具座的轴线即可，激光照射到光屏的中心，光屏的中心大致与激光器的出射孔等高即可）；然后在激光器和光屏之间插入双棱镜，双棱镜的棱朝向激光器，双棱镜的底面朝向光屏，旋转双棱镜的支撑轴和对双棱镜进行俯仰调节使双棱镜的两个反射光点对称分布在激光器的出射孔的两侧；测量激光孔两侧的两个反射光斑内侧之间的距离Hs，测量双棱镜到激光器出射面之间的距离Ds；测量光屏两个光斑外侧之间的距离Hc；测量光屏到双棱镜之间的距离Dc；则双棱镜的折射率n=2*（Hc/Dc）/(Hs/Ds)+1。

激光器的出射孔表面的水平方向和竖直方向都有毫米刻度尺刻度线，竖直方向和水平方向的毫米刻度尺刻度线的交点为激光出射孔的中心。该刻度线用于测量反射光斑内侧之间的距离。此处的毫米刻度尺是指激光器的出射表面有刻度线，刻度线之间的间隔为1mm。

光屏水平方向和竖直方向都有毫米刻度尺刻度线，竖直方向和水平方向的毫米刻度尺的交点为光屏的中心。该刻度尺用于测量出射光斑外侧之间的距离。

双棱镜位于光屏和激光器的中心，即Dc=Ds，则双棱镜的折射率简化为n=2*Hc/Hs+1。

本发明的有益效果是：测量方法简单易懂；由于双棱镜的顶角的角度比较小，一般在1度以内，能够将三角函数近似为角度（弧度）进行计算，使计算方法简单；采用常用的光具座和普通的激光器，测量成本低廉；能够通过延长光具座的长度来展开两个反射光点和两个出射光点之间的距离，从而提高测量精度。

附图说明

图1是光路图和光斑形成原理；图2是其中一根光线的传播示意图；