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!

    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    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
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    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
    Татьяна С. кандидат наук
    4.9 (298 отзывов)
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (пос... Читать все
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (поставки напрямую с издательств), доступ к библиотеке диссертаций РГБ
    #Кандидатские #Магистерские
    551 Выполненная работа
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ

    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)