Способ измерения показателя преломления и коэффициента поглощения материалов в ик-области спектра

Способ измерения показателя преломления и коэффициента поглощения материалов в ик-области спектра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ- И КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В ИК-ОБЛАСТИ СПЕКТРА, прозрачных в видимой и сильно поглощающих в ИК-областях Спектра, включающий освещение монохроматическим световым пучком часто.той W; в области прозрачности материала, регистрацию излуч ения, рассеянного под углами О 9 10, при угле сбора & б 0,5, измерение угловой зависимости спектра рассеянного излучения и определение по результатам измерений искомых параметров, о тличающийся тем, что, с § целью расширения класса анализируемых об-вектов, измерение угловой (Л зависимости спектра рассеянного излучения , проводят в спектральной области 2 (|) ,.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3644805/18-,25 (22) 30.06.83 (46) 07. 11. 84. Бюл. У 41

;(72) В.Н. Денисов, Б.Н. Маврин, В.Б. Подобедов, Х;Е. Стерни

;и Б.Г. Варшал (71).Институт спектроскопии АН СССР и Государственный научно-исследовательский институт стекла (53) 535.24(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 748206, кл. G 01 21/41, 1980.

2. Кльппко Н.Д., Пении А.Н., Полковников Б.Ф. Измерение показателя преломления в кристаллах АДР .и КДП в инфракрасной области с по мощью параметрического рассеяния света. "Квантовая электроника", 1971, В 5, с. 122-126 (прототип).

g G 01 N 21/41, G 01,9(21/59 (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ

ПРЕЛОМЛЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В ИК-ОБЛАСТИ СПЕКТРА, прозрачных в видимой и сильно поглощающих в ИК-областях спектра, включающий освещение монохроматическим световым пучком частотой Ч; в об.ласти прозрачности материала, регистрацию излучения, рассеянного под углами 0 8 < 10о, при угле сбора

6 9 6 0,50, измерение угловой зависимости спектра рассеянного излу- чения и определение по результатам измерений искомых параметров, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения класса анализируе- 1й мых объектов, измерение угловой зависимости спектра рассеянного излучения,проводят в спектрапьной области 2 И;.

1122939 ()

КЬЯ

3 63

Изобретение относится к прикладной оптике, а именно к способам измерения оптических констант материалов н инфракрасной (ИК) области спектра.

Известен способ определения IIO казателя преломления И различных материалов, основанный на законах преломления. Значения ll, измеряемые с помощью этого способа, относятся к тем же точкам спектра (частотам Я или длинам волн 11 ), в которых проводят измерение (1) .

Однако данный способ мало пригоден или не пригоден в ИК-области, где во многих случаях велико собственное и (или) примесное поглощение.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является спо,соб измерения показателя преломления и коэффициента поглощения материалов в ИК-области спектра, прозрачных в видимых и сильно поглощающих в

ИК-областях спектра, включающий освещение монохроматическим световым пучком с частотой М, в области прозрачности материала, регистрацию излучения, рассеянного под углами

Q a 9 6 10о, при угле сбора Д 8 0,5 измерение угловой зависимости спект30 ра рассеянного излучения и определение по результатам измерений искомых параметров. Регистрацию рассеянного излучения проводят в области частот у; (комбинационное рассеяние на поляритонах) f2) .

Однако известный способ пригоден только для измерения т1 (ц) ис ((д) в нецентросимметричных кристаллах.

Цель изобретения — расширение класса анализируемых объектов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения показателя преломления и коэффициента поглощения материалов в ИК-области спектра, прозрачных в видимой и сильно поглощающих в ИК-области спектра, включающему освещение монохроматическим световым пучком с частотой Я, в области прозрачности материала регистрацию излучения о рассеянного под углами 0 9 10 при угле сбора А 8 6 0,5, измерение угловой зависимости спектра рассеянного излучения и определение порезультатам измерений искомых параметров, измерение угловой зависимости спектра рассеянного излучения проводят в спектральной области 2(д., ъ

Предлагаемый способ основан на соблюдении законов сохранения энергии и импульса в процессе гиперкомбинационного рассеяния света (ГКР) на поляритонах в центросимметричных кристаллах, стеклах и жидкостях, а также на правилах отбора, в соответствии с которыми ГКР на поляритонах активны в этих средах.

Способ осуществляют следующим образом.

Показатель преломления и на. частоте поляритона Q в ИК-области связан с измеренной по спектрам

ГКР зависимостью ы (Ц ) следующим соотношением

11=- (2Я,в;-И 43э) Ьп;О Ц И где (д;, (дб — частоты света лазерного пучка и рассеянного света соответственно (4) = 2Q с1); )

11;,11 — показатели преломления света лазерного пучка и рассеянного света соответственно, 9 — угол рассеяния внутри образца.

Известными величинами в (1) являются частота И; света лазерного пучка, показатели преломления 11; и 11 на частотах У; и Q> соответственно, лежащих в видимой области спектра.

Измеряемые величины — частота у

6 и угол рассеяния 9

Коэффициент поглощения ф, на частоте поляритона Я определяется соотношением где И вЂ” истинная ширина линии поляритона.

Измеряемые величины в (2): ширина у линии поляритона и производная волнового вектора К поляритона по частоте р - (-) . Ширина линии

Д6д поляритона Ц, как и положение частоты ц, измеряется тем.точнее, чем меньше угол сбора 4 9 рассеянного света в направлении, определяемом углом рассеяния 9

Определение зависимостей показателя преломления П и коэффициента поглощения 0С от длины волны

1122939

Составитель В.Тимонин

Редактор В.Иванова Техред Л.Микеш Корректор О.Луговая

Заказ 8129/35

Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 производится пересчетом измеренных значений CD,,см H" h мкм = 10 (CD, cM ) В предлагаемом способе сведения о показателях преломления tl((d) и коэффициентах поглощения et,(43) в ИК-области спектра получают из измерений частотно-угловых спектров

ГКР (зависимостей частоты M u ширины линии 3И от углов рассеяния

9 ) — Cd (6) и Ь CD+ (61 регистрируемых в видимой части спектра, т.е. в удобной для измерения области, где исследуемое вещество прозрачно, собственное и (или) примесное поглощение в ИК-области не препятствует измерению и (CD) и,К (Я ) (наоборот, с ростом М точность измерений повышается), процесс ГКР происходит в объеме образца, т.е. получаемые сведения об и ((д) и фЬ (CD) относятся к объему образца, для получения дисперсионных за-. висимостей И (И) и g. (CD) н ИК-области спектра необходима лишь одна моно- хроматическая линия лазерного света

5 частоты CDj

Предлагаемый способ измерения оптических параметров материалов— показателя преломления и коэффициента поглощения — в инфракрасной об10 ласти спектра обладает рядом преиму-. ществ по сравнению с известными способами.

Предлагаемый способ измерения является универсальным по отношению

1 к широкому классу объектов — кристаллам любой симметрии, стеклам, жидкостям, дает возможность получать оптические параметры материалов в инфракрасной области спектра по измерениям в видимо мой области спектра, позволяет производить измерения оптических параметров объектов, обладающих сильным поглощением в инфракрасной области спектра.