[發明專利]基于布儒斯特定律的折射率測量裝置和測量方法

在審

• 申請號: 202011082735.5
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112504995A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 董錫杰;曹尚文;徐嘉璐;譚昕旸;賀臣
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N21/01
• 代理公司: 武漢領君知識產權代理事務所(普通合伙) 42248
• 代理人: 汪俊鋒

1.基于布儒斯特定律的折射率測量裝置，其特征是：

包括用來發射偏振光的激光發射單元，用來接收反射光的光電強度探測單元、以及帶螺旋測微單元的光具座；

所述螺旋測微單元包括水平安裝于光具座上方的螺旋測微標尺，以及設于螺旋測微標尺端頭的手輪式旋鈕；

所述光具座底端設有滑動軌道，以及滑動設置于該滑動軌道上的載物臺，載物臺上設有用來放置待測介質的載物槽；

激光發射單元中的激光器固定安裝于螺旋測微標尺的零點位置，光電強度探測單元中的探頭以可滑動方式安裝于螺旋測微標尺上，旋轉手輪式旋鈕即對探頭位置進行微調；

激光器、探頭、載物臺的相對位置應保證：激光器的出射偏振光入射到待測介質的反射面并被反射，且反射光被探頭接收。

2.如權利要求1所述的基于布儒斯特定律的折射率測量裝置，其特征是：

所述光具座為箱體結構，至少箱體上端面設為透明壁，其他端面均為不透光壁。

3.如權利要求1所述的基于布儒斯特定律的折射率測量裝置，其特征是：

所述載物槽內設一水平標記線，待測介質置入載物槽內且保證待測介質的反射面正好到達該水平標記線處。

4.基于權利要求1-3中任一項所述折射率測量裝置的折射率測量方法，其特征是，包括：

(1)使激光器設于螺旋測微標尺的零點位置，調節激光器的出射光方向，使出射偏振光的偏振化方向平行于入射面；調整激光器俯仰角，調整探頭和載物臺的相對位置，保證激光器出射偏振光入射到反射面并被反射，反射光探頭接收；

(2)按設定的第一移動間隔移動探頭，每移動一次探頭，調整激光器俯仰角和載物臺位置，使反射光剛好被探頭接收，記錄反射光的光強；多次移動探頭，找出最弱光強對應的探頭位置，該位置所在區間即發生布儒斯特現象的大致區間；

(3)按設定的第二移動間隔在大致區間內微調探頭位置，第二移動間隔小于第一移動間隔；每微調一次探頭，調整激光器俯仰角和載物臺位置，使反射光剛好被探頭接收，記錄反射光的光強；多次移動，找出最弱光強對應的探頭位置，即發生布儒斯特現象的精確位置，記為L；

(4)計算待測介質折射率其中，n₁為空氣折射率，d為激光器和探頭所在水平到反射面的垂直距離。

5.如權利要求4所述的折射率測量方法，其特征是：第一移動間隔設定為0.5cm-2cm。

6.如權利要求4所述的折射率測量方法，其特征是：第二移動間隔設定為1mm-5mm。