[實用新型]一種基于雙縫干涉原理測量液體折射率的裝置

有效

• 申請號: 201220480144.8
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN202939126U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 蔣鑫巍;張永安;員昭
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種基于雙縫干涉原理測量液體折射率的裝置，屬于光學測量領域。

背景技術

折射率是反映材料光學性質的一個重要物理參數，液體折射率在光學、化工化學、生物食品的實驗中都有重要的應用，同時在工農生產和科學研究中也是一項重要的計量參數。

目前測量液體折射率常用的方法是將一束光傾斜的射向液體表面，通過測量入射角和折射角，再利用折射定律算出液體的折射率，這種方法只能測量液體測量面的折射率，隨著液體深度的變換液體折射率也發生變化時，這種測量方法將難以達到測量要求，而且這種方法測量角度時往往不夠精確，給折射率的測量帶來誤差。另外一種阿貝折射率測量儀表能達到較高的測量精度，但同樣是液體整體的折射率，不能對液體的某一部分的折射率進行測量。

發明內容

針對上述問題，本實用新型提供一種基于雙縫干涉原理測量液體折射率的裝置，本裝置可以分別對液體的不同部位的折射率進行測量，經過抗酸堿處理，還可以測量強酸或者強堿液體中的折射率，本裝置可以伸入液體中進行測量，還可以長期放置在液體中，對液體折射率進行實時監控；同時，裝置結構簡單，測量速度快，實用方便。

為實現發明目的，本實用新型采用的技術方案：一種基于雙縫干涉原理測量液體折射率的裝置，包括激光器1、耦合透鏡2、Y型光纖3、液下探測器4、細縫I5、細縫II6、接收屏7；激光器1正對著耦合透鏡2設置，耦合透鏡2后面接Y型光纖3、Y型光纖3將光路分為兩路，一路正對著細縫I5，另一路上經過液下探測器4正對細縫II6，細縫I5和細縫II6設有接收屏7。

所述的液下探測器4放置位置，可以根據需要調整。

所述的裝置在測量酸堿液體時，Y型光纖3外表面用抗酸堿性的材料進行保護，液下探測器4采用抗酸堿材料制成。

本實用新型的有益效果：本裝置可以分別對液體的不同部位的折射率進行測量，經過抗酸堿處理，還可以測量強酸或者強堿液體中的折射率，本裝置可以伸入液體中進行測量，還可以長期放置在液體中，對液體折射率進行實時監控；同時，裝置結構簡單，測量速度快，實用方便。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構原理圖；

圖2為本實用新型的距離標注。

圖中：1-激光器、2-耦合透鏡、3-光纖、4-液下探測器、5-細縫I、6-細縫II、7-接收屏。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，以方便技術人員理解。

如圖1所示：一種基于雙縫干涉原理測量液體折射率的裝置，包括激光器1、耦合透鏡2、Y型光纖3、液下探測器4、細縫I5、細縫II6、接收屏7；激光器1正對著耦合透鏡2設置，耦合透鏡2后面接Y型光纖3、Y型光纖3將光路分為兩路，一路正對著細縫I5，另一路上經過液下探測器4正對細縫II6，細縫I5和細縫II6設有接收屏7。

所述的液下探測器4放置位置，可以根據需要調整，從而可以分別對液體的不同部位的折射率進行測量。

所述的裝置在測量酸堿液體時，Y型光纖3外表面用抗酸堿性的材料進行保護，液下探測器4采用抗酸堿材料制成，經過抗酸堿處理，還可以測量強酸或者強堿液體中的折射率。

本裝置可以伸入液體中進行測量，還可以長期放置在液體中，對液體折射率進行實時監控。

本實用新型的工作原理：激光器1產生的激光經過耦合透鏡2耦合進入光纖3，光纖3為Y型光纖，將激光分為兩束，一束通過細縫I5直接衍射到接收屏7上，另外一束光通過液下探測器4，然后再進入光纖通過細縫II后衍射到接收屏上，通過兩個細縫的光在接收屏上發生干涉，干涉原理與楊氏雙縫干涉相同。

如圖1、2所示：液下探測器4在空氣中時，調整Y型光纖3的長度，使得接收屏7上產生的干涉條紋的中央零級條紋處于屏幕中央，在液下探測器4進入液體以后，通過的細縫II6的光束將會和通過細縫I5的光束產生一個光程差，液下探測器4的長度為????????????????????????????????????????????????，液體的折射率為n，則兩者的光程差為

?????????????????????????????????????????????????（1）

由于兩束光存在光程差，因此干涉條紋的中央零級條紋將發生移動；雙縫之間的距離為d，雙縫到接收屏的距離為L，中央零級條紋移動的距離為x，則??????????????????????????????（2）

由（1）（2）兩式可得：