Теория оптических приборов - Тудоровский А.И.
Скачать (прямая ссылка):
В рефрактометре Пульфриха призма Р помещается вблили центра круга с угловыми делениями, а труба с крестом нитей в фокальной плоскости объектива может вращаться вокруг они, проход ицей через центр угломерного круга, как у гониометра; ось вращения горизонтальна, плоскость круга вертикальна. Наведя парекрестяе нитей на границу света и тени, определяем направление луча (2); зная положения нормали и преломляющей грани прямоугольной призмы на круге с делениями, можно найти угол /, а следовательно и вычислить показатель преломления п образца, если известен показатель преломления призмы N, по формуле (55,2).
Угол г может быть измерен с точностью до V; чтобы найти точность определения показателя п, возводим обе части формулы (55,2) в квадрат, дифференцируем и находим для погрешности \п в зависимости от погрешностей A^V и Дг в наиболее неблагоприятном случае сложения ошибок следующую формулу:
Ап — -^- A7V -+- — sin 2г Л/. (55,3)
Отношение ~~ несколько больше единицы; ЛЛ/ равно 1 • 10-5; 2п —
около трех, а угол i обычно лежит в пределах от 30 до 40°. Поэтому, если
Лг' = 0.0003,
то показатель преломления тг определяется с точностью до единицы четвертого знака. Для определения разностей показателей преломления лучей различных длин волн измеряют разности углов г при помощи микрометренного винта, перемещающего наблюдательную трубу и дающего разности углов преломления i с точностью до 0 1 минуты; при благоприятных условиях хорошо выверенный рефрактометр Пульфриха может дать разности показателей с точностью до 2 или 3 единиц пятого знака после запятой.
Таким образом рефрактометр Пульфриха дает результаты, вполне пригодные для постоянного контроля и характеристики стекла данного сорта различных плавок; для установления точных значений оптических постоянных сорта стекла точность прибора недостаточна.
Обзоры различных методов рефрактометрии имеются в уже названных книгах Handbuch der Physik [7J и R. A. Giazebrook [2].
174
Глава V. ‘Равложение света при преломлении
§ 56. Оптические постоянные стекол
Для изготовления современных оптических систем применяются в различных случаях различные сорта стекла, отличающиеся химическим составом и многими физическими свойствами; число сортов велико — свыше сотни, С точки зрения требований расчетной оптики каждый сорт вяолве характеризуется совокупностью показателей преломления для лучей определенных длин воли. Нижеследующая таблица содержит перечень таких наиболее употребительных для характеристики стекол длин волн с буквенными обозначениями соответственных фраунгоферо-вых линий солнечного спектра, с указанием цвета и химического элемента, имеющего в своем спектре испускания эту линию.
С 1924 г. германская фирма Шотт дает в своем каталоге оптических стекол показатели для всех перечисленных в таблице длин волн, В предшествовавшее 1924 г. время Шотт и в настоящее время все другие заводы—'английские и французские и заводы оптического-стекла СССР—ограничиваются меньшим числом показателей преломления, которые определяются и сообщаются лишь для четырех лиияй: Р (натрий), С, F и G' (водород). Для большинства расчетов оптических систем совершенно достаточно знать указанные четыре постоянные-стекол. Выбор их объясняется простотою осуществления желтого натриевого пламени и водородной спектральной трубки в лабораторной обстановке.
Длива волн в миллими- Цвет Буквенное Химический
кронах обозначение элемент
763.2 Красный А' Кали»
656.3 „ с Водород
589.8 Желтый D Натрий
587.6 ft d Гелий
546.1 Зеленый е Ртуть
486.1 Синий F Водород
435.8 г G' Ртуть
434.0 п Водород
404.7 Фиолетовый К Ртуть
Линии А' и D двойные; приведенные длины волн относятся к середине этих лииий. Вместо линил D Шотт пользуется близкой гелиевой линией d. При сравнении ошических постоянных Шотта с таковыми других заводов необходимо иметь в виду указанную особенность-каталога Шотта и не забывать по даняой в каталоге величине показа* теля па для линии d и по указанной там же поправке вычислять пока» затель nv для линии D.
Перечень сортов оптического стекла, изготовляемых в СССР, их оптические постоянные, термические свойства характеристики химической стойкости, а также яехиическле условия, которым должны удовлетворять различные сорта оптического стекла, •установлены стандартом Главного Управления оптико-механической промышленности Народного Комиссариата Вооружения СТ 230.00.05.
§ 56. Оптические постоянные стекол 175-
Основным показателем преломления является показатель nD, т. е. для длины волны 589. 3, или у Шотта для длины волны 587. 6 (для желтой гелиевой линии); эти показатели даются в каталогах с точностью до единицы четвертого знака.
Разность показателей для крайних линий А' и h называется полной дисперсией; разность показателей' для линий F и С называется средней дисперсией; разность показателей преломления для любой другой пары носит название частной дисперсии. Все дисперсии даются с пятью знаками после запятой; в тех случаях, когда в тригонометрических расчетах хода лучей нужно иметь значения показателей преломления для различных лучей, эти значения вычисляются, исходя из основного показателя пь и частных дисперсий; эти значения получаются с пятью знаками; хотя пятый знак не имеет реального значения, но разности показателей должны быть верны до одной-двух единиц пятого знака.
