Измерение показателя преломления оптически прозрачных материалов с помощью «однозеркального» интерферометра

Губич, Никита Александрович Базовая кафедра фотоники и лазерных технологий
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Содержание …………………………………………………………………………………………………… 3
Введение ……………………………………………………………………………………………………….. 4
1 Методы измерения показателя преломления ……………………………………………….. 5
1.1 Гониометрический метод ………………………………………………………………………. 5
1.2 Рефрактометрический метод …………………………………………………………………. 9
1.3 Интерферометрический метод……………………………………………………………… 11
1.4 Выбор интерферометра ……………………………………………………………………….. 12
1.4.1 Интерферометр Майкельсона …………………………………………………………. 12
1.4.2 Однозеркальный интерферометр ……………………………………………………. 15
1.5 Интерференционно-чувствительный фотоприемник …………………………….. 16
1.5.1 Определение и свойства ИЧФ ………………………………………………………… 16
1.5.2 Вакуумные интерференционно-чувствительные фотоприемники ……. 17
2 Разработка методики и установки измерения показателя преломления ………. 18
2.1 Измерение показателя преломления …………………………………………………….. 18
2.2 Структурная схема и описание установки ……………………………………………. 19
2.3 Преобразователь ток-напряжение-усилитель ……………………………………….. 22
2.4 Стабилизатор тока и температуры ……………………………………………………….. 25
3 Экспериментальные результаты ………………………………………………………………… 27
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 31
Список использованных источников ……………………………………………………………. 32
Приложение А …………………………………………………………………………………………….. 34
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………… 35
Приложение В……………………………………………………………………………………………… 37
Приложение Г ……………………………………………………………………………………………… 38
Приложение Д……………………………………………………………………………………………… 39

Показатель преломления вещества – важная величина, равная отношению
фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде.
Величина, которая применена и реализована как в быту, так и в промышленной
сфере для создания оптических приборов, установок. Без существования
эффекта преломления не возможно было бы человеку видеть окружающий мир,
ведь стекловидное тело и хрусталик глаза – это биологические линзы
выполняющие функцию фокусировки светового потока в точку на
чувствительной сетчатки глаза.
Существуют различные методы измерения показателя преломления,
гониометрический, рефрактометрический и интерференционный. Эти методы
позволяют измерять показатель преломления с высокой точностью, но
наиболее точным является интерференционный, однако этот метод,
использующий стандартные интерферометры часто не удобен в работе. В связи
с этим разработка более простых и удобных методов и приборов является
актуальной.

В процессе выполнения магистерской диссертации был проведен
литературный обзор по теме методы измерения показателя преломления,
интерферометры, вакуумные ИЧФ, полупроводниковые лазеры.
В основу разработки взят однозеркальный интерферометр с применением
вакуумного интерференционно-чувствительного фотоприемника, который
имеет преимущества перед другими интерферометрами. К таким
преимуществам относятся простота оптической схемы и юстировки
интерферометра. Так же разработан высокочувствительный, высокочастотный
преобразователя ток-напряжение-усилитель для ИЧФ и проведены измерения
его амплитудно-частотных характеристик.
Основными пунктами являются:
1) разработана методика измерения фазы стоячей волны, возникающей в
однозеркальном интерферометре;
2) разработан и создан экспериментальный образец установки,
включающий в себя полупроводниковый лазер с температурной перестройкой
длины волны и ее стабилизации в этой области с точностью до: 0.75 нм;
3) проведены измерения интреферограммы в зависимости от напряжения
на пьезоэлементе;
полученные результаты будут использованы для разработки
измерителя абсолютных значений показателей преломления.

1. Материалы оптические. Методы измерения показателя преломления :
государственный стандарт союза ССР / Москва ГСП : ред. В. С. Бабкина. –
Москва : издательство стандартов, 1992. – 30 с.
2. Высокоточные угловые измерения /Д.А. Аникст, К.М. Константинович,
И.В. Меськин [и др.] ; под ред. Ю.Г. Якушенкова. – М: Машиностроение, 1987.
– 1480 с.
3. Борн, М.Основы оптики. / М. Борн, Э.Вольф – М: Наука, 1973. – 720 с.
4. Иоффе, Б.В. Рефрактометрические методы химии / Б.В. Иоффе. – Изд.
2-е, перераб. и доп. – Л.: Химия, 1974. – 400 с.
5. Абруков, C.A. Теневые и интерференционные методы исследования
оптических неоднородностей : учебное пособие / С.А. Абруков. – Казань :
Казан. ун-та, 1962. – 83 с.
6. Сивухин, Д. В. Общий курс физики. Учеб. пособие: Для вузов. В 5 т. Т.
IV. Оптика. — 3-е изд., стереот. / Д. В. Сивухин — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. –
792 с.
7. Ivanenko, A. A. Selective interference sensitive photodetector / A. A.
Ivanenko, V.F.Shabanov, A.M. Sysoev, N.P. Shestakov // Proceeding on
CAOL/LFNM/POEO. – Ukraine, 12-17 Septeember, 2005. – P. 275-278.
8. Пат. 2255306 Российская федерация, МКП G01B9/02, Интерферометр /
Иваненко А.А., Сысоев А.М, Шестаков Н.П. – № 2002107179/28; 2002.03.20;
утв. 2005.06.27, Бюл. №18
9. Shestakov, N. P.Photodetectorinterferencefield/N. P. Shestakov,
A. A. Ivanenko, A. M. Sysoev // Proceedings of SPIE. – 2002. – V. 4900, Part Two –
P. 1276-1289.
10. Ivanenko, A.A. New photodetector – meter of the correlation function of
optical signals / A. A. Ivanenko, N. P. Shestakov, A. M. Sysoev, V. F. Shabanov //
Proceeding SCI. – 2003. – V.10. – P. 124-129.
11. Пат.2227341Российскаяфедерация,МКПH01J40/02,
Фотоэлектронный прибор / Иваненко А.А., Шестаков Н.П., Сысоев А.М. – №
2002103994/09; 2002.02.13; утв. 2004.04.20, Бюл. №11.
12. Пат. 2224331 Российская федерация, МКП H01L31/00, Фотоприемник
(варианты) / Шестаков Н.П., Иваненко А.А., Сысоев А.М. – № 2001131679/28;
2001.11.23; утв. 2004.02.20, Бюл. №5.
13. Иваненко, А.А. Интерференционно-чувствительные фотоприемники и
их применение : дис. … канд. Физ.-мат. наук : 01.04.01 / Иваненко Александр
Анатольевич. – Красноярск , 2009. – 83с.
14. Ives H. Standing light waves; Repetition of an experiment by Wiener, using
a photoelectric probe surface / H. Ives, T. Fry // J. of Optical Society of America. –
1933. –V. 23. – P. 73–83.
15. Bücher H. Stehende-Wellen-Interferometer zur Messung von optischen
Gangunterschieden / H. Bücher // Patentschift DE. – 1983. – 3300369. – P. 6.
16. Пат. 2241280 Российская федерация, МКП H01L31/00, Фотоприемник
/ Шестаков Н.П., Иваненко А.А., Сысоев А.М. – № 2002102016/28; 2002.01.21;
утв. 2004.11.27, Бюл. №33.
17. Иваненко,А.А.Квадратурныйдвухфазныйинтерфернционно-
чувствительный фотоприемник для интерферометров встречных световых
потоков / А.А. Иваненко, Н.П. Шестаков, А.М. Сысоев, В.Ф. Шабанов // Труды
Всероссийской научно-технической конференции. – Красноярск, 2006. – 339. –
343c.
18. Stiebig, H. Standing-wave spectrometer / H. Stiebig, D. Knippa, E. Bunte //
Applied Physics Letters. – 2006. – V. 88. – P. 083509-1 – 083509-3.
19. Мосс, Т. Полупроводниковая оптоэлектроника / Т. Мосс, Г. Баррел,
Б. Эллис. – М: Мир, 1976. – 432 c.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету

    Исследование структуры и свойств биоинертных сплавов системы Ti-Nb
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Кальций-фосфатные мишени для ВЧ-магнетронного осаждения биосовместимых покрытий
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)