izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2022-12-35-39izmertech-1675Research ArticleОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯOPTICOPHYSICAL MEASUREMENTSИзмерение показателя преломления с помощью модифицированного метода постоянного отклоненияMeasurement of the refractive index using a modified constant deviation methodhttps://orcid.org/0000-0002-6401-5530ЮринА. И.YurinA. I.

Александр Игоревич Юрин

 Москва 

Alexander I. Yurin

 Moscow

ayurin@hse.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0237-4738ВишняковГ. Н.VishnyakovG. N.

Геннадий Николаевич Вишняков

 Москва

Gennady N. Vishnyakov

 Moscow

vish@vniiofi.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4356-301XМинаевВ. Л.MinaevV. L.

Владимир Леонидович Минаев

 Москва

 

 Vladimir L. Minaev

 Moscow

minaev@vniiofi.ruНациональный исследовательский университет «Высшая школа экономики»; Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измеренийРоссияHSE University; All-Russian Research Institute for Optical and Physical MeasurementsRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений; Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет)РоссияAll-Russian Research Institute for Optical and Physical Measurements; Bauman Moscow State Technical UniversityRussian FederationНациональный исследовательский университет «Высшая школа экономики»; Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измеренийРоссияHSE Universit; All-Russian Research Institute for Optical and Physical MeasurementsRussian Federation2022300520230123539Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1675

Рассмотрены гониометрические методы измерений показателя преломления оптически прозрачных материалов. Предложен модифицированный метод постоянного отклонения для измерения показателя преломления трёхгранных призм. Предложенный модифицированный метод не требует измерения преломляющего угла призмы, что упрощает процесс измерений по сравнению с широко распространёнными методами наименьшего отклонения (метода Фраунгофера) и автоколлимации (метода Литтрова-Аббе). Для реализации предложенного метода применена гониометрическая система, предназначенная для измерения углов, образованных плоскими поверхностями объектов. Для отражения преломлённого луча на его пути расположено неподвижное зеркало, а показатель преломления материала призмы найден в результате решения системы уравнений. Приведены результаты экспериментального исследования трёхгранной призмы из оптического стекла марки K-8 с помощью предложенного метода и их сравнение с показаниями, полученными с помощью метода наименьшего отклонения. Предложенный модифицированный метод постоянного отклонения можно применять для исследования трёхгранных призм из оптически прозрачных материалов, а также жидких оптически прозрачных веществ, помещённых в полую трёхгранную призму.

Goniometric methods for measuring the refractive index of optically transparent materials are considered. Proposed a modified constant deviation method for measuring the refractive index of a triangular prism. The proposed modification does not require measuring the refractive angle of the prism, which simplifies the measurement process compared to the widely used methods of minimum deviation and autocollimation. To implement the method, a goniometric system was used, designed to measure angles formed by flat surfaces of objects. To obtain the reflection of the refracted beam, a fixed mirror was used, and the refractive index of the prism material was calculated from the solution of a system of equations. The results of an experimental study of a triangular prism made of optical glass using the proposed method and their comparison with results obtained using the method of minimum deviation are presented. This method can be used to study trihedral prisms made of optically transparent materials, as well as liquid optically transparent substances placed in a hollow trihedral prism.

гониометрпоказатель преломленияметод постоянного отклонениярефрактометрияgoniometerrefractive indexconstant deviation methodrefractometryReferencesКонопелько Л. А. Рефрактометрические методы в физико-химических измерениях. М.: Триумф, 2020. 208 с.Konopel’ko L. A., Refraktometricheskie metody v fi zikokhimicheskikh izmereniyakh, Moscow, Triumph Publ., 2020, 224 p. (in Russ.)Shehadeh A., Evangelou A., Kechagia D. et al., Food Chemistry, 2020, vol. 329, 127085. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.127085Shehadeh A., Evangelou A., Kechagia D. et al., Food Chemistry, 2020, vol. 329, 127085. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.127085Xu M., Shao S., Weng N., Zhou L., Liu Q., Zhao Y., Applied Science, 2021, vol. 11(22), 10548. https://doi.org/10.3390/app112210548Xu M., Shao S., Weng N., Zhou L., Liu Q., Zhao Y., Applied Science, 2021, vol. 11(22), 10548. https://doi.org/10.3390/app112210548OTI, Wilberforce J. O, Using Refractometer to Determine the Sugar Content in Soft Drinks Commonly Consumed, IOSR Journal of Applied Chemistry (IOSR-JAC), 2016, vol. 9, no. 7, pp. 89–91, available at: https://www.iosrjournals.org/iosr-jac/papers/vol9-issue7/Version-1/N0907018991.pdf (assessed: 15.11.2022).OTI, Wilberforce J. O, Using Refractometer to Determine the Sugar Content in Soft Drinks Commonly Consumed, IOSR Journal of Applied Chemistry (IOSR-JAC), 2016, vol. 9, no. 7, pp. 89–91, available at: https://www.iosrjournals.org/ iosr-jac/papers/vol9-issue7/Version-1/N0907018991.pdf (assessed: 15.11.2022).Golunov V. A., Gordeev K. V., Rykov K. N., RENSIT: Radioelectronics. Nanosystems. Information technologies, 2021, vol. 13(4), pp. 435–442. https://doi.org/10.17725/rensit.2021.13.435Golunov V. A., Gordeev K. V., Rykov K. N., RENSIT: Radioelectronics. Nanosystems. Information technologies, 2021, vol. 13(4), pp. 435–442. https://doi.org/10.17725/rensit.2021.13.435Kuiper M., Van de Nes A., Nieuwland R., Varga Z., Van der Pol E., American Journal of Reproductive Immunology, 2021, vol. 85(2), e13350. https://doi.org/10.1111/aji.13350Kuiper M., Van de Nes A., Nieuwland R., Varga Z., Van der Pol E., American Journal of Reproductive Immunology, 2021, vol. 85(2), e13350. https://doi.org/10.1111/aji.13350Vishnyakov G. N., Fricke A., Parkhomenko N. M., Hori Y., Pisani M., Metrologia, 2016, vol. 53, no. 1A, 02001. https://doi.org/10.1088/0026-1394/53/1A/02001Vishnyakov G. N., Fricke A., Parkhomenko N. M., Hori Y., Pisani M., Metrologia, 2016, vol. 53, no. 1A, 02001. https://doi.org/10.1088/0026-1394/53/1A/02001Вишняков Г. Н., Левин Г. Г., Корнышева С. В. Государственный первичный эталон единицы показателя преломления // Измерительная техника. 2004. № 11. С. 3–6Vishnyakov G. N., Levin G. G., Kornysheva S. V., Measurement Techniques, 2004, vol. 47, no. 11. pp. 1039–1043. https://doi.org/10.1007/s11018-004-0001-0Pavlov P. A., Filatov Yu. V., Zhuravleva I. B., Optical Engineering, 2021, vol. 60(7), 074105. https://doi.org/10.1117/1.OE.60.7.074105Pavlov P. A., Filatov Yu. V., Zhuravleva I. B., Optical Engineering, 2021, vol. 60(7), 074105. https://doi.org/10.1117/1.OE.60.7.074105Вишняков Г. Н., Левин Г. Г., Корнышева С. В., Зюзев Г. Н., Людомирский М. Б., Павлов П. А., Филатов Ю. В. Измерение показателя преломления на гониометре в динамическом режиме // Оптический журнал. 2005. Т. 72. № 12. С. 53–58. https://www.elibrary.ru/hsorrvVishnyakov G. N., Levin G. G., Kornysheva S. V., Zyuzev G. N., Lyudomirskii M. B., Pavlov P. A., Filatov Yu. V., Journal of Optical Technology, 2005, vol. 72, no. 12, pp. 929–933. https://doi.org/10.1364/JOT.72.000929Иоффе Б. В. Рефрактометрические методы химии. Л.: Химия, 1974, 350 c.Ioffe B. V., Refractometric Methods in Chemistry, Leningrad, Khimiya Publ., 1974, 350 p. (in Russ.)Tilton L. W., Prism Refractometry and Certain Goniometrical Requirements for Precision, Forgotten Books, 2017.Tilton L. W., Prism Refractometry and Certain Goniometrical Requirements for Precision, Forgotten Books, 2017.Kuiper M., Koops R., Nieuwland R., Van der Pol E., Metrologia, 2022, vol. 59, no. 5, 055006. https://doi.org/10.1088/1681-7575/ac8991Kuiper M., Koops R., Nieuwland R., Van der Pol E., Metrologia, 2022, vol. 59, no. 5, 055006. https://doi.org/10.1088/1681-7575/ac8991Пат. SU 1578599 A1. Способ измерения показателя преломления оптического стекла / Демчук В. Ю. // Открытия. Изобретения. 1990. № 26.Demchuk V. Yu., Patent SU 1578599 A1, Byull. Izobret., no. 26 (1990)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.