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基于布儒斯特定律的折射率测量装置和测量方法 

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申请/专利权人:武汉科技大学

摘要:本发明公开了基于布儒斯特定律的折射率测量装置和测量方法,该装置包括激光发射单元,光电强度探测单元,以及带螺旋测微单元的光具座;所述螺旋测微单元包括螺旋测微标尺,以及手轮式旋钮;所述光具座底端设有滑动轨道,以及滑动设置于该滑动轨道上的载物台;激光发射单元中的激光器固定安装于螺旋测微标尺的零点位置,光电强度探测单元中的探头以可滑动方式安装于螺旋测微标尺上,旋转手轮式旋钮即对探头位置进行微调;激光器、探头、载物台的相对位置应保证:激光器的出射偏振光入射到待测介质的反射面并被反射,且反射光被探头接收。本发明将角度测量转化为长度测量,实现了距离连续变化,测量更精确;且不局限于光学玻璃的折射率测量。

主权项:1.基于布儒斯特定律的折射率测量装置,其特征是:包括用来发射偏振光的激光发射单元,用来接收反射光的光电强度探测单元、以及带螺旋测微单元的光具座;所述螺旋测微单元包括水平安装于光具座上方的螺旋测微标尺,以及设于螺旋测微标尺端头的手轮式旋钮;所述光具座底端设有滑动轨道,以及滑动设置于该滑动轨道上的载物台,载物台上设有用来放置待测介质的载物槽;激光发射单元中的激光器固定安装于螺旋测微标尺的零点位置,光电强度探测单元中的探头以可滑动方式安装于螺旋测微标尺上,旋转手轮式旋钮即对探头位置进行微调;激光器、探头、载物台的相对位置应保证:激光器的出射偏振光入射到待测介质的反射面并被反射,且反射光被探头接收;所述基于布儒斯特定律的折射率测量装置的测量方法,包括:1使激光器设于螺旋测微标尺的零点位置,调节激光器的出射光方向,使出射偏振光的偏振化方向平行于入射面;调整激光器俯仰角,调整探头和载物台的相对位置,保证激光器出射偏振光入射到反射面并被反射,反射光探头接收;2按设定的第一移动间隔移动探头,每移动一次探头,调整激光器俯仰角和载物台位置,使反射光刚好被探头接收,记录反射光的光强;多次移动探头,找出最弱光强对应的探头位置,该位置所在区间即发生布儒斯特现象的大致区间;3按设定的第二移动间隔在大致区间内微调探头位置,第二移动间隔小于第一移动间隔;每微调一次探头,调整激光器俯仰角和载物台位置,使反射光刚好被探头接收,记录反射光的光强;多次移动,找出最弱光强对应的探头位置,即发生布儒斯特现象的精确位置,记为L;4计算待测介质折射率其中,n1为空气折射率,d为激光器和探头所在水平到反射面的垂直距离;第一移动间隔设定为0.5cm-2cm;第二移动间隔设定为1mm-5mm。

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