[发明专利]透明长方体折射率的测量方法

说明书

透明长方体折射率的测量方法涉及折射率的测量，特别是长方体透明材质折射率的测量。平行光近轴入射到凸透镜，汇聚到凸透镜后方的焦点，焦距f=20cm，平行光光斑的直径为d，d/f<=0.035，角度的正弦值、角度的正切值都与角度的幅度值近似相等，其特征是：移动光屏找到凸透镜的汇聚光点，记录凸透镜汇聚后的光点所在的光具座位置X1；然后在凸透镜后方插入一块厚度为w的透明长方体，透明长方体的支座紧挨着凸透镜的支座，再次移动光屏找到凸透镜的汇聚光点，再次记录凸透镜汇聚后的光点所在的光具座位置X2；X2‑X1=S；折射率n=w/(w‑S)。测量工具简单；操作简单明了。

技术领域

本发明涉及折射率的测量，特别是长方体透明材质折射率的测量。

背景技术

测量固体的折射率有较多的方法。大多数采用全反射，或者分光计，或者阿贝折射仪。

发明内容

本发明提出一种新的固体折射率的测量方法，适合于比较厚的透明材质，特别是长方体材质的折射率测量。属于对已成型产品折射率的测量范畴。

本发明实现发明目的采用的技术方案是：透明长方体折射率的测量方法，单色平行光近轴入射到凸透镜左侧，凸透镜的光轴为入射平行光光斑的中心轴线，凸透镜的光轴与平行光的传播方向平行，汇聚到凸透镜右侧的焦点，焦距f=20cm，平行光光斑的直径为d，d/f<=0.035，因此角度的正弦值、角度的正切值都与角度的幅度值近似相等，其特征是：移动光屏在凸透镜右侧找到的汇聚光点，记录凸透镜汇聚后的光点所在的光具座位置X1；然后在凸透镜右侧插入一块厚度为w的透明长方体，透明长方体的法线与凸透镜的光轴平行，透明长方体的支座紧挨着凸透镜的支座，移动光屏再次在透明长方体右侧找到汇聚光点，记录凸透镜汇聚后的光点所在的光具座位置X2；X2-X1=S；折射率n= w /( w-S)

透明长方体的厚度w为10cm。

备注:（1）近轴入射是一种常规的近似处理方法，激光光斑小能够达到近轴的要求，近轴的具体设计（平行光光斑的直径为d，d/f<=0.035，角度的正弦值、角度的正切值都与角度的幅度值近似相等）可以不用写进权利要求书中；同时激光的发散角比较小，可以满足平行光的要求。可以用激光器替换平行光达到平行入射和近轴两个条件；（2）激光的波长比较恒定，能够满足单色光的要求；（3）凸透镜光轴和激光器出射光线的传播方向重合，以及透明长方体的表面法线平行于凸透镜的光轴都是实验的常规调节技术，调节过程可以不用表述在权利要求书以及技术方案中以使权利要求书更加简要；（4）折射率与波长相关，与材质相关，因此测量材质的折射率应该采用单色光；（5）激光器的光强比较大，汇聚后容易比较刺眼，可以在激光器的光路中加入起偏器，通过起偏器调节出射光的强度是一种常见的调节光强的措施，或者通过光强计（光强计的进光孔为0.2mm小孔，小孔位于凸透镜光轴上）替换光屏，移动光强计找到最大光强所在位置。

本发明的有益效果是：测量工具简单；操作简单明了；计算原理存在部分近似，需要满足近轴入射，使用激光器的光线比较合适，激光器波长稳定，光斑较小，是一种比较便宜的器材，易于获取。

附图说明

图1是平行光汇聚示意图；图2是插入透明长方体后的光路图（只画出光轴上半部分的光线示意图），其中虚线表示插入前光路，实线表示插入后光路图；图3是光路放大图。

具体实施方式