[发明专利]一种测量平板型透明介质折射率的装置和方法

权利要求书

1.一种测量平板型透明介质折射率的装置，其特征在于：测量平板型透明介质折射率的装置包括暗盒、半导体激光器、毛玻璃屏、会聚透镜、薄毛玻璃屏、CCD摄像头、精密移台、平台衬板，平台衬板设置在暗盒内，半导体激光器、毛玻璃屏、会聚透镜、精密平移台安装在平台衬板上，薄毛玻璃屏、CCD摄像头安装在精密平移台上，随精密平移台同步移动，半导体激光器、毛玻璃屏、会聚透镜、薄毛玻璃屏、CCD摄像头依次同轴排列设置在暗盒内，暗盒上设有遮光盖。

2.根据权利要求1所述的测量平板型透明介质折射率的装置，其特征在于：所述会聚透镜和薄毛玻璃屏之间设置有待测介质，待测介质为固体，需有两个平行面，测量时可直接放入系统。

3.根据权利要求1所述的测量平板型透明介质折射率的装置，其特征在于：所述会聚透镜和薄毛玻璃屏之间设置有待测介质，待测介质为液体，可配套有两个平行面的液槽，测量时将液体注入。

4.一种测量平板型透明介质折射率的方法，其特征在于该方法由下述步骤组成：

(1)接通半导体激光器的电源，发出的光通过毛玻璃屏形成较为均匀的散斑，经会聚透镜在薄毛玻璃屏上得到均匀的圆形光斑图像，通过CCD摄像头由计算机实时获取。

(2)定标：在薄毛玻璃屏上得到的均匀圆形光斑由计算机获取后，测量其直径D₁，然后调节精密平移台，记录其移动距离S，并再次测量薄毛玻璃屏上获得的圆形光斑直径D₂，此时定标完成。若待测介质为液体，则定标时需事先将配套液槽置于会聚透镜和精密平移台之间。在不改变待测介质物态的情况下(液体换固体或液体换固体)，通常只需进行一次初始定标，在后续测量中无需再作定标。

(3)测量：将待测介质放入会聚透镜和精密平移台之间，相应的在薄毛玻璃屏上的光斑直径会发生变化，测得此时的光斑直径D₂′，即可计算得到该介质的折射率为：

n=11-ST|D2′-D2||D1-D2|]]>

式中，T为待测介质两个平行面之间的距离。定标及测量中，D₁、D₂和D₂′可取相对值，以像素为单位，实验过程中必要时可将遮光盖合上。