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一种测量折射率的新方法
光电工程
V o l1 24, N o 14
第 24 卷第 4 期
1997 年 8 月
O p to 2E lec t ro n ic E n g in ee r in g A u gu s t, 1997
一种测量折射率的新方法
胡玉禧
张红强
周绍祥
(中国科技大学精密机械与仪器系, 合肥, 230026)
摘要 提出一种新的折射率测量方法。 利用倾斜平行平板会引起出射光束位置平移 的测量原理。 同线阵 CCD 探测产生了位移的光束, 通过计算程序实时算出样品折射 率。 为了证实这种方法的可行性, 本文作者建立了一个由 H e- N e 激光器、透镜组、 CCD 传感器和单片机组成的实验系统, 具体研制了硬件和软件, 对厚度 t= 15mm , 倾 角 Η= 45°的 K 9 玻璃进行了实际折射率测量。折射率在 1. 4~ 1. 9 之间时, 该方法能达 到小数点后四位以上的测量精度, 测量速度快, 自动化程度高, 而且系统简单, 造价 低, 适用范围广, 对于可见光、红外、紫外波段的光学材料以及气体、液体等的折射率 或者厚度均可用此方法测量。
主题词
折射率测量, CCD 图象传感器, 氦氖激光器, 单片机。
分类号 O 435. 1
A Nove l M e thod f or M ea sur in g Ref ra c t ive In dex
Hu Y ux i, Zhan g Hon gq ian g, Zhou Sha ox ian g
(D ep a r tm en t of P rec is ion M ech a n ics a n d I n s t rum en ts, C h in a
U n iv e rs ity of S c ien ce a n d T ech n ology , H ef e i, 230026)
A bstra c t A n ew m e tho d fo r m ea su r in g ref rac t ive in dex is p ropo sed in th e p ap e r. T h e d isp laced po sit io n o f th e b eam w ill b e de tec ted b y th e lin ea r CCD b y u se o f th e m ea su r in g p r in c ip le th a t th e d isp lacem en t o f th e o u tgo in g b eam can b e cau sed b y
胡玉禧: 女, 1941 年 12 月生, 1964 年毕业于北京工业学院光学仪器专业。副教授, 从事光学设计教学与科研。负责研制
的“X F - 70 型狭缝高速摄影机”获 1982 年中科院科技成果奖二等奖;“R T 855, D C 85 光学软件”获 1986 年中国 科技大学科技成果奖二等奖。 参加研制的“112 工程小型高速电影经纬仪”获 1982 年中国科学院科技成果奖一 等奖;“70mm 棱镜补偿高速摄影机”获 1980 年国防科委科技成果奖二等奖; KD - 9A 型胶片判读和数据处理系 统”获 1987 年中国科技大学科技成果奖一等奖。发表论文多篇, 著有《应用光学》( 新编) ( 合肥: 中国科技大学出 版社, 1996) 。
周绍祥: 男, 1941 年 1 月生, 1964 年毕业于北京工业学院光学仪器专业, 1967 年获中国科学院高速摄影专业硕士。教授, 中国光学学会高速摄影与光子学专业委员会副主任, 从事光学工程教学与科研, 负责研制的“KD - 9A 型胶片 判读和数据处理系统”获 1987 年中国科大科技成果奖一等奖; 参加研制的“X F - 70 型狭缝高速摄影机”获 1982 年中科院科技成果奖二等奖;“量和单位 GB 3100~ 3102- 86”获 1989 年国家技术监督局科技进步奖二等奖。发 表论文多篇, 著有《理科必威体育精装版常用数据手册》( 西安: 陕西人民出版社, 1983)
收稿日期: 1996- 09- 26; 收到修改稿日期: 1996- 12- 02
th e t ilted p a ra lle l p la te. T h e sam p le ref rac t ive in dex can b e ca lcu la ted a t rea l t im e
w ith com p u te r p ro g ram. A n exp e r im en ta l sy stem co n sist
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