下面,列举3种折射率检测方法:1.最小偏角法、2.临界角法(阿贝式、普尔弗里希式)、3.V棱镜法。除此之外,还有采用棱镜耦合法和分光椭圆对称法以及浸液法(贝克线法)等的测定方法。
下表所示的是各种测定方法的精度、样品等的概要。
最小偏角法 | 临界角法 (阿贝式、普尔弗里希式) |
V棱镜法 | |||||
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<整体> | |||||||
折射率的检测精度 | ~1×10-5 | ◎ | ~1×10-4 | × | ~2×10-5 | ○ | |
检测 | 要熟练 | × | 简便 | ◎ | 简便 | ◎ | |
样品形态 |
固体 | 可以 | ○ | 可以 | ○ | 可以 | ○ |
液体 | 可以 ※1 | ○ | 可以 | ○ | 可以 | ○ | |
薄膜 | 不可以 | × | 可以 ※2 | ○ | 不可以 | × | |
<固体样品> | |||||||
样品制作 | 高精度研磨面(2面) | × | 低精度研磨面(1面) | △ | 低精度打磨面(2面) | ◎ | |
微量样品 | 难以测定 | △ | 难以测定 | △ | 可以测定 ※3 | ◎ | |
折射液 | 无需 | ◎ | 需要 | △ | 需要 | △ |
光学玻璃的折射率测量方法在JIS B 7071-1:2022《光学玻璃的折射率测量方法-第1部:最小偏角法》和JIS B 7071-2:2024《光学玻璃的折射率测量方法-第2部:V块法》中有规定。第1部分:在最小偏角法中,检测仪器是一个光谱仪,对样品的加工精度 (主要是平面度)做出了相应的规定 。第2部分:V棱镜法中,作为采样支架V棱镜是仪器的核心结构。两种标准都要求折射率的小数点后5位。阿贝式(临界角法)的检测精度在JIS K 7142:2008《塑料-折射率的计算方法》中的解说※4中有说明,该部分还列示了国际联合试验数据。
下表所示的是折射率的使用方法概要。
把握光学特性 | 光学用途的玻璃和树脂,需要计算折射率和色散值,以此作为光学设计时的参数。 |
确定物质 | 判别从外观无法特定的玻璃种类、玻璃制造工序的质控、油与试剂等的质控、(在JIS和JAS等的标准中作为一种特性加以规定的)、以及用于宝石鉴定。 |
测定浓度(糖度)、混合比 | 测定水中有多少溶解物(浓度)。也有的领域一般以“Brix值(白利度)”来表示浓度。测定溶液中所溶解的A成分与B成分的比率(混合比)。 |
※1 测定液体时,需要使用液体专用盒。
※2 薄膜的膜厚必须为10μm以上。
※3 样品贴到玻璃基板上之后需要加工。有的设备可能无法检测。
※4 JIS的解说只有册子上有记载,日本工业标准调查会的网站上无法浏览。