第2章光学玻璃主要光学性能测量2003(共12页)

1、PAGE PAGE 46第二章光学(gungxu)玻璃主要光学性能测量光学玻璃按折射率、色散系数对标准数值的允差分6类，同类玻璃中按折射率及色散的最大差值、一致性分4级。此外影响光学玻璃质量的指标还有光学均匀性、双折射、条纹(tio wn)度、气泡度、光吸收系数、耐辐射性能等。最重要的是折射率及色散、双折射。2-1光学玻璃折射率与色散(ssn)的测量折射率的定义(dngy)光在真空中传播(chunb)的速度与在介质中的传播速度之比二、测量折射率的方法测量光学玻璃常用的方法主要是以折射定律和反射定率在特定条件下的应用如V棱镜法、最小偏向角法、全反射临界角法、自准直法、直角照射法等色散色散系数部分

2、色散等只要对测量样品测出不同波长的单色光折射率就可得到。2-1-1V棱镜法 nn0测量原理解得测量装置及方法测量装置V棱镜折光仪如图有平行光管、对准望远系统、读数显微系统和标准V块组成 方法定零位在和V块折射率相同的标准块上涂上相近浸液然后放入V块，转动望远系统使之瞄准平行光管狭缝的像，此时(c sh)读数显微镜的读数应为零，如不为零记下读数换上被测试样（上面也涂有浸液），转动望远系统使之重新瞄准(mio zhn)平行光管狭缝象记下读数两次读数之差为根据(gnj)值查表求n误差分析 用精密测角仪测定，其误差不大于的标准偏差为望远镜的对准误差读盘格值标准偏差为读数显微镜的读数标准偏差( )将代入

3、设注意事项（其他(qt)影响精度的因素）平行光管光束(gungsh)高于V棱镜槽下尖端，平行光管光轴通过度盘转轴。V棱镜(lngjng)角度要求浸液和被测试样直角误差按体积比法配置浸液零位要求平行光管光轴对于V棱镜入射面垂直度测量时应保证度盘零位误差小于样品折射率受温度影响空气折射率受温度、气压、湿度等影响如果不是在标准条件下必须对其进行修正测量时要求温度，气压p0=101325Pa湿度f0=1.333KPa如超出要进行修正(1)样品折射率的修正样品折射率随温度变化的修正量折射率温度系数：温度每升高一摄氏度折射率的增长值t测量环境的温度(2)空气折射率的修正P气压(qy)Pa，t空气温度，压强

4、(yqing)101325Pa、温度(wnd)15摄氏度时空气折射率与湿度的关系空气折射率和CO2含量的关系真空中波数单位f水蒸气气压X CO2在空气中含量优缺点优点精度高测量范围广零件不用抛光缺点浸液要求高配置周期长仪器较贵重作业：已知V棱镜折射率求2-1-2最小偏向角法测量原理i2i1当时偏向角最小 测量方法及装置(zhungzh)装置(zhungzh)精密(jngm)测角仪方法平行光管和望远镜调校于无穷远且垂直于转轴调工作台使棱镜A棱垂直于平行光管光轴平行光管狭缝平行于A棱测测望远镜光轴平行于平行光管光轴十记度盘读数a1转动度盘找到最小偏向角位置记下读数a2则更换光源测出不同波长的最小偏

5、向角误差分析大精度(jn d)提高但大入射角大光能损失大视场变暗瞄准精度降低(jingd)且棱镜尺寸大故=4060当时则精度(jn d)注意事项（1）玻璃应力、条纹均匀性气泡度双折射要求好表面光圈小于四分之一光圈棱镜工作面边长不小于25毫米（2）温度气压修正优缺点优点(yudin)：精度高、测量范围广、不需折射液不用标准块缺点：仪器(yq)较贵重、被测件材料加工要求严格要抛光、操作复杂麻烦速度低2-2光学玻璃(gungxub l)的双折射测量 2-2-1应力与双折射光学玻璃在退火过程中中心和边缘不可避免的温度差产生应力，应力使玻璃有各向同性变成各向异性产生双折射，通常以钠黄光1CM厚的玻璃O光

6、和E光产生的光程差来表示（O光e光都是线偏振光，即光矢量的振动方向在传播过程中保持不变只是他的大小水位相改变，产生线偏振光的方法1、反射，2、二向色性，3、晶体双折射，4、利用散射）一般分5级类最大光程差261020502-2-2简易偏光仪法 精度（20-50）nm/cm自然光经p1后变为线偏振光经被测玻璃后由于玻璃存在应力线偏振光变成椭圆偏振光当时经P2后当用白光照明(zhomng)出现色带2-2-3全波片法 精度(jn d)610nm当光程差小于300nm时色序变化(binhu)不大故用全波片法全波片，14波片2-2-3 1/4波片法 3nm另a=1经P1经被测玻璃(b l)经1/4波片经

7、P2时只有(zhyu)能通过(tnggu)看到因引起的干涉条纹为找到最大应力(yngl)方向转动P2至P2当时为暗条纹所以若条纹多于一条(y tio)，则上式表示中心条纹和最靠近他的条纹的而总的第二章复习题V棱镜法、最小偏向角法测折射率的原理(yunl)精度分析？为和最小偏向角法测量(cling)精度高。测量双折射的原理用精密测角仪以最小偏向角法测光学玻璃的折射率，若要达致折射率的标准简差小于5106 问精密测角仪的测角的标准偏差不超过多少秒？设测量顶角A和测量最小偏向角的相对标准偏差相等。用一台精密测角仪以最小偏向角测量两种玻璃的折射率，第一种试样的顶角A为600测得最小偏向角为38.60第二种试样的顶角