基于全内反射法的宽光谱范围物质色散的自动测量装置

摘要

本发明公开了一种能够测量宽光谱范围物质色散的装置。本发明是利用计算机控制步进电机转动丝杠，带动一端固定在丝杠上的牵引臂，使其牵引与牵引臂的另一端相连的入射臂，从而改变入射臂上的细准直宽带平行入射光在柱棱镜——样品面的入射角，另一个牵引臂牵引与其相连的出射臂，使出射臂上的光谱仪的光纤探头实时测量当前入射角下由样品——柱棱镜面的反射光谱强度，再根据导数全内反射法确定全反射临界角，计算并得到每个波长下样品的折射率，组成色散曲线。优点在于测量只需要进行单次一系列角度下的光谱测量，就能够计算得到宽光谱范围待测物质的色散，具有结构简单，精度高，并且自动化的特点。本发明提供的装置方法具有很强的实用性。

主权项

本发明的基于全内反射法的宽光谱范围物质色散自动测量装置包括：1个步进电机，1个丝杠，2个牵引臂，2个被牵引臂(a，b)，1个细准直宽带平行光源，2个柱棱镜，1个光纤光谱仪，光杆若干，计算机。其特征在于：利用柱棱镜的对称性能，当光沿着柱棱镜的半径入射时，棱镜内反射光与入射光以底边中点处的法线为对称轴对称，棱镜外的入射光同出射光也以此法线对称，所以根据空间对称的特点，接收反射光的光纤光谱仪探头与光源入射光以此法线对称地改变角度时，探测光纤能实时接收细准直宽带平行入射光在样品面的反射光，通过此对称的机械结构，计算机可同时控制入射角并保证光谱仪采集对应反射光的光谱强度，利用导数全内反射法计算出物质各个波长下的折射率，最后统一波长与折射率得到色散结果。