Способ измерения спектров отражения веществ с помощью жидкостных оптических элементов нарушенного полного внутреннего отражения (нпво)

Способ измерения спектров отражения веществ с помощью жидкостных оптических элементов нарушенного полного внутреннего отражения (нпво)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРОВ .ОТРАЖЕНИЯ ВЕЩЕСТВ С ПОМОЩЬЮ ЖИДКОСТНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ НАРУШЕННОГО ПОЛНОГО ВНУТРЕННЕГО OTPAlEHIiH (НПВО), содержащих вкладыш с изменяемым числом отражений, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения спектров жидких веществ , исследуемую жидкость и элемент НПВО разделяют с помощью пластины , ойтические свойства которой идентичны или близки свойствам элемента НПВО, а угол падения света на образец задают изменением угла скоса торцовых граней вкладьша элемента НПВО.

09) (11>

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(5ц Ь О 3 02 и 01 Н 21/55

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2696701/.18-25; 2876413/18-25 (22) 12.12.78 (46) 30.10.84. Бюл. Р 40 (72) P Ê.Màìåäîâ, М.Е.Юдович, Ю.Г.Маилов, В. В. Зазворко, М. А, Карабегов и Г.В.Сайдов (53) 535.242.2 (088.8) (56) 1. Харрик Н. Спектроскопия внутреннего отражения. M., "Мир", 1970, с. 142.

2 ° Сайдов Г.В., Юдович M.Е. Жидкостной элемент НПВО с переменным числом отражений. — "Оптика и спектроскопия", 1974, 36, с. 1216 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРОВ

ОТРАЖЕНИЯ ВЕЩЕСТВ С ПОМОЩЬЮ ЖЦДКОСТНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ НАРУШЕННОГО

ПОЛНОГО ВНУТРЕННЕГО ОТРАЖЕНИЯ (НПВО), содержащих вкладыш с изменяемым числом отражений, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения спектров жидких веществ, исследуемую жидкость и элемент НПВО разделяют с помощью пластины, оптические свойства которой идентичны или близки свойствам элемента НПВО, а угол падения света на образец задают изменением угла скоса торцовых граней вкладьппа эле- ° мента НПВО.

1121589

Изобретение относится к технике измерения спектров методом нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО), в частности к измерению спектров отражения жидких веществ.

Известен способ измерения спектров отражения веществ с помощью жидкостных оптических элементов НПВО, согласно которому твердый образец в виде световода помещают в жидкость 1О элемента НПВО и измеряют спектр отражения с помощью спектрофотометра (1), Недостатком данного способа является непригодность его для исследования жидких веществ. i5

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения спектров отражения твердых веществ с помощью жидкостных элементов НПВО, содержащих вкладыш 20 в форме модифицированной призмы Дове, с изменяемым числом отражений за счет изменения уровня жидкости в элементе НПВО (21 .i

Недостатками известного способа 25 являются непригодность его для измерения спектров отражения жидких веществ, а также невысокая величина отношения сигнал/шум за счет неизмен-. ности угла падения света на элемент 50

НПВО, что снижает точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения спектров жидких веществ.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения спектров отражения веществ с помощью жидкостных элемейтов НПВО, содержащих вкладыш с изменяемым числом отражений1 исследуемую жидкость и элемент НПВО 40 разделяют с помощью пластины, оптические свойства которой идентичны или близки свойствам элемента НПВО, а угол падения света на образец задают изменением угла скоса торцовых 45 граней вкладыша элемента НПВО.

На фиг. 1 приведена конструкция элемента НПВО и ход лучей в момент проведения измерений; на фиг. 2 спектр HIIBO водного раствора эозина; 50 на фиг. 3 — спектр НПВО водного раствора метиленового голубого.

Элемент НПВО, с помощью которого реализуется данный способ, представляет собой прямоугольную кювету 1, 55 разделенную с помощью плоскопарал.чевьной разделительной пластины 2

: 1 ii«< части, одна из KoTophlx заполняется исследуемой жидкостью 3, а другая — жидкостью, играющей роль элемента НПВО 4. Вкладыш 5, придающий жидкостному элементу НПВО форму модифицированной призмы Дове, выполнен съемным или снабжен механизмом перемещения, что позволяет изменять толщину жидкостного элемента НПВО и тем самым задавать оптимальную контрастность спектра, Входное 6 и выходное 7 окна кюветы 1 расположены перпендикулярно направлению распространения света, а угол падения 9 задается углом скоса торцевых граней вкладыша согласно формуле

8 = 90 — 2 ..

Такой способ задания угла падения не только позволяет легко изменять его значение, используя вкладьппи с различными углами скоса торцовых граней, но;." сводит к минимуму потери света на входе и выходе элемента НПВО.

Способ осуществляется следующим образом.

Заполненную жидкостями кювету устанавливают в кюветное отделение спектрофотометра, производят юстировку кюветы в световом пучке с тем, чтобы обеспечить максимальное пропускание света. Затем регистрируют

"проверочный" спектр отражения исследуемой жидкости. Подбирая угол падения и перемещая вкладыш, добиваются оптимальной контрастности спектра и выполняют окончательную регистрацию его.

На фиг. 2 и 3 приведены спектры водных растворов красителей (эозина и метиленового голубого) в видимом диапазоне частот с помощью жидкостных элементов НПВО, в качестве которых используется иодистый метилен, при этом разделительная пластина выполнена из стекла типа ТФ.

Показатель преломления иодистого метилена n = 1,?4, стекло ТФ-5, из которого изготовлена разделительная пластинка, имеет п = 1,75. Близость оптических свойств обеспечивает прохождение световых лучей без преломления на границе жидкость элемента

HIIBO — разделительная пластинка.

Представленные спектры удовлетворяют требованиям, предъявляемым к качеству регистрации спектров HIIR() !! 21589

s(

Op 1

13 д. 10 см 1

Составитель В.Юртаев

Техред А.Ач Корректор В.Бутяга

Редактор М.Дылын

Заказ 7973/34 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для работы в инфракрасном диапазоне можно использовать жидкое халькогенидное стекло состава

As . 8О Вто с показателем преломле5Ц ОМ О, ния и 2 25, а разделительную пластинку выполнить из стекла КРС-5 с показателем преломпения и = 2,37 °

Предлагаемый способ по сравнению с известными обеспечивает возможность количественных измерений с достаточной степенью точности спектров отражения жидких веществ методом

НПВО (индивидуальных жцпкостей, их смесей и растворов) .