CN202939126U - 一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置，属于光学测量领域。装置包括激光器、耦合透镜、Y型光纤、液下探测器、细缝I、细缝II、接收屏；激光器正对着耦合透镜设置，耦合透镜后面接Y型光纤、Y型光纤将光路分为两路，一路正对着细缝I，另一路上经过液下探测器正对细缝II，细缝I和细缝II设有接收屏。本装置可以分别对液体的不同部位的折射率进行测量，经过抗酸碱处理，还可以测量强酸或者强碱液体中的折射率，本装置可以伸入液体中进行测量，还可以长期放置在液体中，对液体折射率进行实时监控；同时，装置结构简单，测量速度快，实用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置，属于光学测量领域。
背景技术
折射率是反映材料光学性质的一个重要物理参数，液体折射率在光学、化工化学、生物食品的实验中都有重要的应用，同时在工农生产和科学研究中也是一项重要的计量参数。
目前测量液体折射率常用的方法是将一束光倾斜的射向液体表面，通过测量入射角和折射角，再利用折射定律算出液体的折射率，这种方法只能测量液体测量面的折射率，随着液体深度的变换液体折射率也发生变化时，这种测量方法将难以达到测量要求，而且这种方法测量角度时往往不够精确，给折射率的测量带来误差。另外一种阿贝折射率测量仪表能达到较高的测量精度，但同样是液体整体的折射率，不能对液体的某一部分的折射率进行测量。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置，本装置可以分别对液体的不同部位的折射率进行测量，经过抗酸碱处理，还可以测量强酸或者强碱液体中的折射率，本装置可以伸入液体中进行测量，还可以长期放置在液体中，对液体折射率进行实时监控；同时，装置结构简单，测量速度快，实用方便。
为实现发明目的，本实用新型采用的技术方案：一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置，包括激光器1、耦合透镜2、Y型光纤3、液下探测器4、细缝I5、细缝II6、接收屏7；激光器1正对着耦合透镜2设置，耦合透镜2后面接Y型光纤3、Y型光纤3将光路分为两路，一路正对着细缝I5，另一路上经过液下探测器4正对细缝II6，细缝I5和细缝II6设有接收屏7。
所述的液下探测器4放置位置，可以根据需要调整。
所述的装置在测量酸碱液体时，Y型光纤3外表面用抗酸碱性的材料进行保护，液下探测器4采用抗酸碱材料制成。
本实用新型的有益效果：本装置可以分别对液体的不同部位的折射率进行测量，经过抗酸碱处理，还可以测量强酸或者强碱液体中的折射率，本装置可以伸入液体中进行测量，还可以长期放置在液体中，对液体折射率进行实时监控；同时，装置结构简单，测量速度快，实用方便。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理图；
图2为本实用新型的距离标注。
图中：1-激光器、2-耦合透镜、3-光纤、4-液下探测器、5-细缝I、6-细缝II、7-接收屏。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，以方便技术人员理解。
如图1所示：一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置，包括激光器1、耦合透镜2、Y型光纤3、液下探测器4、细缝I5、细缝II6、接收屏7；激光器1正对着耦合透镜2设置，耦合透镜2后面接Y型光纤3、Y型光纤3将光路分为两路，一路正对着细缝I5，另一路上经过液下探测器4正对细缝II6，细缝I5和细缝II6设有接收屏7。
所述的液下探测器4放置位置，可以根据需要调整，从而可以分别对液体的不同部位的折射率进行测量。
所述的装置在测量酸碱液体时，Y型光纤3外表面用抗酸碱性的材料进行保护，液下探测器4采用抗酸碱材料制成，经过抗酸碱处理，还可以测量强酸或者强碱液体中的折射率。
本装置可以伸入液体中进行测量，还可以长期放置在液体中，对液体折射率进行实时监控。
本实用新型的工作原理：激光器1产生的激光经过耦合透镜2耦合进入光纤3，光纤3为Y型光纤，将激光分为两束，一束通过细缝I5直接衍射到接收屏7上，另外一束光通过液下探测器4，然后再进入光纤通过细缝II后衍射到接收屏上，通过两个细缝的光在接收屏上发生干涉，干涉原理与杨氏双缝干涉相同。
如图1、2所示：液下探测器4在空气中时，调整Y型光纤3的长度，使得接收屏7上产生的干涉条纹的中央零级条纹处于屏幕中央，在液下探测器4进入液体以后，通过的细缝II6的光束将会和通过细缝I5的光束产生一个光程差，液下探测器4的长度为 
，液体的折射率为n，则两者的光程差为
由于两束光存在光程差，因此干涉条纹的中央零级条纹将发生移动；双缝之间的距离为d，双缝到接收屏的距离为L，中央零级条纹移动的距离为x，则 （2）
由（1）（2）两式可得：
显然，通过（3）式可求的液体折射率n。
本装置可以分别对液体的不同部位的折射率进行测量，经过抗酸碱处理，还可以测量强酸或者强碱液体中的折射率，本装置可以伸入液体中进行测量，还可以长期放置在液体中，对液体折射率进行实时监控；同时，装置结构简单，测量速度快，实用方便。
本实用新型通过附图进行说明的，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型专利进行各种变换及等同代替，因此，本实用新型专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本实用新型专利权利要求范围内的全部实施方案。
Claims (2)
1.一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置，其特征在于：装置包括激光器、耦合透镜、Y型光纤、液下探测器、细缝I、细缝II、接收屏；激光器正对着耦合透镜设置，耦合透镜后面接Y型光纤、Y型光纤将光路分为两路，一路正对着细缝I，另一路上经过液下探测器正对细缝II，细缝I和细缝II设有接收屏。
2.根据权利要求1所述的一种基于双缝干涉原理测量液体折射率的装置，其特征在于：所述的装置在测量酸碱液体时，Y型光纤外表面用抗酸碱性的材料进行保护，液下探测器采用抗酸碱材料制成。
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Cited By (2)
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| CN107329208A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-11-07 | 昆明理工大学 | 一种折射率梯度变化的硅光子模斑转换器 |
| CN108132230A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-06-08 | 长春理工大学 | 一种液体折射率自动测量的装置及方法 |
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