
一、儀器用途
此儀器可用來對透明或半透明固體和液體物質的折射率,平均色散和部分色散進行快速精確地測定(即能測定706.5nm、656.3nm、589.3nm、546.1nm、486.1nm、435.8nm、434.1nm和404.7nm等八種常用波長的折射率)。
當光學玻璃牌號已知可以很快地測得其折射率,這些數據對光學儀器的設計和製造是極為有用的。
一yi般ban儀yi器qi在zai測ce量liang試shi樣yang折zhe射she率lv時shi需xu要yao有you一yi定ding大da小xiao,而er此ci儀yi器qi利li用yong精jing確que配pei製zhi浸jin液ye法fa可ke求qiu得de最zui小xiao試shi樣yang的de折zhe射she率lv,對dui保bao護hu被bei測ce試shi樣yang是shi尤you為wei重zhong要yao的de。
由於此儀器基於折射定律的原理,所以被測試樣折射率不受儀器棱鏡折射率的限製。這在光學玻璃廠中進行新品試製特別有用。
因為儀器的測量精度為5×10-5所以可對材料進行高溫熱處理後的折射率變化進行測定。
綜合上述各點,此儀器是光學玻璃廠、光學儀器廠以及其他有關科研單位,高等院校必備儀器之一。
二、主要技術參數和規格
1.測量範圍(nD): 固體:1.30-1.95 液體:1.30-1.70
2.測量精度: 5×10-5
3.V棱鏡折射率:
固體測量有nOD1=1.75
nOD2=1.65
nOD3=1.51
液體測量有nOD4=(1.51)
4.望遠鏡放大倍數: 5× 讀數係統放大倍數
5.讀數度盤最小格值:10
6.測微尺最小格值: 0.05
7.儀器重量: 11kg
8.儀器體積: 376×230×440mm
9.木箱重量: 6kg
10.木箱體積: 420×270×500mm
三、操作方法
3.1樣品製備
a)用準確直角法法定時:
取待測材料一塊,割成直角棱鏡,其直角邊約20mm,厚約20mm,(如材料尺寸不夠時,應用直角邊至少大於8.5mm,厚度大於11mm)直角的準確度為90˚±1’,二直角麵隻須要細磨即可,但為了便於檢查直角精度,應將一麵拋光。
b)用一對樣品法測定時:
取待測材料割成二塊直角棱鏡,其大小與準確直角法相同,每塊直角加工精度為90˚±10’,然後將兩直角合並在一起研磨即可,試樣的表麵隻須經過細磨,不必拋光。
3.2準備及校驗:
a)儀器應放於幹燥,通風及室溫為20±2℃的工作室內進行測定。
b)選擇一塊適合的V棱鏡(即V棱鏡的折射率nD與被測樣品折射率n之間相差±0.2)。將脫脂棉或脫脂紗布蘸少許酒精或乙醚擦淨V棱鏡之通光麵,將校正用的同V棱鏡配對的直角塊滴上少許浸液,此浸液之折射率與V塊標準折射nD之差不大於0.01。然後將此直角塊放入V槽內,接觸麵應無氣泡。
c)接觸單色光源及讀數係統照明光源,稍隔幾分鍾,待亮度保持穩定,才能開始工作。
d)調節聚光鏡位置,使光線均勻地充滿狹縫。
e)調tiao節jie望wang遠yuan鏡jing係xi統tong目mu鏡jing,直zhi至zhi在zai視shi場chang中zhong看kan清qing雙shuang分fen線xian及ji狹xia縫feng單dan絲si像xiang,轉zhuan動dong望wang遠yuan鏡jing管guan使shi狹xia縫feng單dan絲si像xiang基ji本ben上shang平ping分fen雙shuang分fen線xian,鎖suo緊jin刹sha手shou輪lun並bing利li用yong微wei支zhi手shou輪lun做zuo一yi日ri和he尚shang撞zhuang一yi天tian鍾zhong狹xia縫feng單dan絲si像xiang精jing確que地di平ping分fen雙shuang分fen線xian。再zai用yong測ce微wei手shou輪lun使shi讀du數shu目mu鏡jing視shi場chang內nei的de單dan刻ke線xian平ping分fen雙shuang刻ke線xian,此ci時shi讀du數shu目mu鏡jing視shi場chang中zhong讀du數shu應ying為wei0˚0’0”,必要時調節螺釘來達到。
f)若讀數目鏡視場中讀數不為0˚0’0”,那麼,先用測微手輪使測微尺為0’0”。然(ran)後(hou)調(tiao)節(jie)微(wei)動(dong)手(shou)輪(lun)使(shi)讀(du)數(shu)目(mu)鏡(jing)視(shi)場(chang)內(nei)單(dan)刻(ke)線(xian)平(ping)分(fen)雙(shuang)刻(ke)線(xian),再(zai)用(yong)調(tiao)節(jie)螺(luo)釘(ding)使(shi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)目(mu)鏡(jing)視(shi)場(chang)中(zhong)狹(xia)縫(feng)單(dan)絲(si)像(xiang)精(jing)確(que)地(di)平(ping)分(fen)雙(shuang)分(fen)線(xian)。這(zhe)時(shi)可(ke)能(neng)有(you)讀(du)數(shu)目(mu)鏡(jing)視(shi)場(chang)中(zhong)單(dan)刻(ke)線(xian)沒(mei)有(you)精(jing)確(que)平(ping)分(fen)雙(shuang)刻(ke)線(xian)。那(na)就(jiu)要(yao)重(zhong)複(fu)上(shang)述(shu)步(bu)驟(zhou),多(duo)次(ci)進(jin)行(xing)調(tiao)節(jie)。但(dan)是(shi)在(zai)一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia),零(ling)位(wei)若(ruo)有(you)微(wei)小(xiao)偏(pian)差(cha),不(bu)應(ying)該(gai)去(qu)多(duo)次(ci)校(xiao)正(zheng)。隻(zhi)需(xu)在(zai)讀(du)得(de)的(de)H角時加上或減去這個偏差,這樣有利於儀器的保養。
g)取走校正直角塊,用脫脂棉蘸上乙醚或酒精,擦清V槽。
3.3測定:
3.3.1用準確直角法:
a)在試樣上滴上少許浸液,此浸液之折射率與待測試樣之折射率不應大於0.02,將試樣巾在V棱鏡V形槽內,成為一組合體。
b)轉動望遠鏡係統在目鏡中找狹縫單絲像,並使後者基本上平分雙分線。
c)鎖緊刹車手輪並轉動微動手輪使狹縫單絲像準確地平分雙分線。
d)在讀數係統視場中,轉動測微手輪,當瞄準窗內單線平分雙線後,進行讀數。度盤上每小格為10’,測微尺上每小格為0.05’。
e)將讀出之角度值H在查表上用內插法查出δnD值,若單色光源為鈉光燈加濾色片組D則就得到試樣對D光的折射率為nD=δnD+δn0D(n0D為此V棱鏡之折射率)。
3.3.2用一對樣品法:
將二塊按上述樣品製備方法加工好的試樣,用上述同樣方法測量,但在測二塊試樣時應用同樣的浸液,測量的結果取平均值即可。
3.3.3測液體的折射率:
用帶有夾板的V棱鏡座,滴入適量待測液體即可,測量方法與固體同。
3.3.4測高折射率物質的折射率:
對高折射率物質,由於V棱鏡本身折射率而影響測量精度外,要配有高折射率浸液也有困難,因此為了使儀器具有一定的測量精度,試樣角度應力求精確(90˚±1’),並應多次測量,每次測量須將試樣方位轉動,取其平均值,具體測量方法與上同。
3.3.5對微小尺寸試樣的測定:
當被測試樣尺寸微小時,試樣的直角可以借靠置在另一塊直角塊一起研磨來取得,並且以直角塊角度來保證小試樣太小,當貼在V棱鏡上時,不能使光學係統的光軸通過試樣,為此必須將整塊V棱鏡墊高,使平行光管光軸基本上通過試樣或者在V棱鏡內墊上一塊光學性質與試樣絕不同且有適當厚度之平行平板(其平行度不大於5”)然後進行測量,測量方法與上同。
四、儀器的安裝與維護
打開木箱正麵鎖門,取下兩個小木箱(內分別裝V棱鏡座和濾色片組)托住儀器,旋下木箱底部兩隻固緊螺栓,整台儀器即可取出。
儀器維護與保養
為了保證儀器測量精度,使用儀器必須注意維護和保養:
1.儀器應安放在幹燥、通風、溫度變化緩慢之室內(最好能置於20±2℃室內工作)必要時應在儀器周圍放置幹燥劑,以防儀器中光學零件生黴。
2.光學零件表麵不得用手觸摸,尤其是V棱鏡的通光麵,如有灰塵或垃圾可用皮老虎吹去,或用脫脂棉蘸有少許酒精或乙醚擦去。
3.V棱鏡使用後,必須擦洗幹淨,不得留有剩餘浸液,以免破壞棱鏡表麵,清潔後蓋上有機玻璃罩子,以防止損壞。
4.儀器使用時間不宜過長,(一般不得超過8小時),否則使光源過熱而縮短使用壽命。
5.儀器不用時,應用套子將整台儀器遮住。
6.不用的V棱鏡座和濾色片組最好放於幹燥缸內。
安全注意事項
1.在使用氫燈和氦燈電源箱時,氫燈和氦燈轉換開關撥向氫燈位置時輸出端電壓為8000V。開關撥向氦燈位置時輸出端電壓為5000V,所以請注意高壓安全。
2.使用氫氦燈電源箱時,必須接上負載才能接通電源,不準空載,以免燒壞氫氦燈電源箱。
3.使用氫氦燈電源箱前,必須檢查:氫燈或氦燈是否與高壓接線柱連接好、轉換開關位置與所接燈是否相符、如對使用的燈不清楚是氫燈或氦燈,開關應先放置氦燈位置一試,進行判斷。
4.氫燈、氦燈壽命不長,隨用隨開。
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