[发明专利]一种基于浓液法测量溶液折射率的方法

说明书

本发明涉及一种基于浓液法测量溶液折射率的方法，首先搭建测量装置；利用上现蜃景测量溶液折射率的原理，当加入含介质的水和清水之间形成一个浓度和折射率由下往上逐渐减小的扩散层时，所述的扩散层具有多层，该多层(溶液)的折射率自下而上依次为n₀、n₁、n₂、n₃……，对象物发出的光线以入射角i由折射率为n₀的溶液下层射入折射率为n₁的溶液上层，折射角为i₁，折射光线再以入射角为i₁由折射率为n₁的溶液层射入折射率为n₂的溶液层，光线从溶液下层到溶液上层不断被折射，入射角逐渐增大；光线到达含介质的水与清水分界层时发生全反射，设置所述的观测仪于溶液下层位A处，且观测仪在与对象物相对于透明容器中心轴BC对称的位置附近逆着光线切线处。

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，具体涉及一种基于浓液法测量溶液折射率的方法。

背景技术

测量溶液折射率在生物化学领域、环境检测、生命科学等领域具有十分重要的意义，因此，研究人员对折射率测量设备及方法进行了大量的研究。溶液折射率是鉴别和定量可溶物的重要手段。目前，溶液折射率的方法很多，如荧光分子示踪测量法、放射性元素示踪测量法等，但是测量成本都较高，而传统的方法稳定和准确性又不高。中国专利《折射率溶液标准物质及其制作方法》(授权公告号CN 103063606 B)中提及一种高准确度测量折射率方案，但是是基于折射介质的方案，对具体测量或者说测试方法没有公开。

在理解本申请方案之前，先解释下本申请利用到的一个重要原理：海市蜃楼。又称蜃景，是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象，是地球上物体反射的光经过密度分布不均匀的大气时发生折射而形成的虚像。海市蜃楼产生的原因主要是太阳使地面或水面上方空气温度上升后形成一种气温梯度，由于空气密度不同，折射率就不同，光线会在气温梯度分界处产生折射现象。海市蜃楼的形成条件受很多因素影响，最主要的就是气温的反常分布，导致空气密度差异大，造成空气折射率形成梯度分布。而无风或微风，空气对流很小的天气也有利于形成海市蜃楼。上现蜃景和下现蜃景是海市蜃楼最常见的两种类型。上现蜃景通常出现在夏天傍晚，海面温度比较低，而空气由于受到白天太阳的暴晒，温度较高的情况下。此时，下层空气密度比上层大，空气折射率自下而上逐渐减小。因此，被物体反射的光线在空气中的轨迹为一系列向上凸的抛物线，物体的像成在原物的上方，有正立的，也有倒立的。下现蜃景通常出现在沙漠地带当温度很高时，贴近地面的空气温度比上空高的情况。此时，下层空气密度比上层小，空气折射率自下而上逐渐增大。因此，被物体反射的光线在空气中的轨迹为一系列向上凹的抛物线，物体的像成在原物的下方，且是倒立的。

上现蜃景成像有两种情况，第一种情况：上现蜃景成正立的像，当光线发生折射后还没发生全反射就射入观测点，所成的像是正立的，而且像比实际景物高。第二种情况：上现蜃景成倒立的像，当光线发生折射后发生了全反射，全反射光线从上至下射入观测点，成倒立像。

本申请利用上现蜃景成像的原理，公开了一种基于浓液法测量溶液折射率的方法，测量所需时间较现有的方法大幅度缩短，简单实用，且稳定性好、测量效率高，准确可靠。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于浓液法测量溶液折射率的方法，测量所需时间较现有的方法大幅度缩短，简单实用，且稳定性好、测量效率高，准确可靠。

本发明的技术方案：一种基于浓液法测量溶液折射率的方法，首先搭建测量装置：所述的测量装置包括透明容器、介质、对象物、激光发射单元、量程装置、观测仪；

再包括如下步骤：