Вопрос по марке стекла.

[ysdanko]

А с какой точностью можно измерить n с помощью микроскопа? Может его хватит?

[библиограф]

 Уверенно - два знака после запятой, чтобы определить марку стекла, хватит.

[Игорь А. Грибко]

Уверенно - два знака после запятой, чтобы определить марку стекла, хватит.

В 99% -да хватит, три знака с хорошим запасом.

А с какой точностью можно измерить n с помощью микроскопа? Может его хватит?

По какой методике мерить микроскопом?

[ysdanko]

По какой методике мерить микроскопом?

Пластинка с меткой на нижней плоскости.  Зная толщину пластинки и разность показаний перемещения тубуса при фокусировке с пластинкой и без..

Можно нанести на нижнюю плоскость отражающий слой тогда метка на верхней плоскости. В этом случае перемещение тубуса в два раза больше.
 
Если имеется автоколлимационный микроскоп, то можно обойтись без меток.

Во всех случаях используется эффект кажущегося положения метки . по типу поднятия дна в водоеме

[Игорь А. Грибко]

Пластинка с меткой на нижней плоскости.  Зная толщину пластинки и разность показаний перемещения тубуса при фокусировке с пластинкой и без..

Спасибо за разъяснения,надо вникнуть.

[библиограф]

Метод, принятый в ГОСТе
https://meganorm.ru/Data2/1/4294761/4294761920.pdf?ysclid=m1tie7lacb892890797
Естественно, для меньшей точности, можно обойтись устройством попроще.
https://edu.study.tusur.ru/publications/8370/download
стр.9

[ysdanko]

Спасибо за разъяснения,надо вникнуть.

Есть книжка в свободном доступе Борисенко С. И.
https://ogrevinskaya.narod.ru/Borisenko_2014.pdf

[Игорь А. Грибко]

Есть книжка в свободном доступе Борисенко С. И.

Почитал определение с помощью микроскопа-похоже это то ,что надо.Уже придумал как упростить отсчёт подвижек по вертикали.Думаю,что требования к точности пластинок - нормальные,не требующие супер точности.Буду пробовать..

[ysdanko]

Напишите потом, какой точности достигли. Борисенко по этому поводу ничего не написал...

[Игорь А. Грибко]

Напишите потом, какой точности достигли. Борисенко по этому поводу ничего не написал...

Результаты будут в этой теме.

[ekvi]

из 2й методички от БИБЛИОГРАФА:
МЕТОД ОБРЕИМОВА. Легко разводим глицерин.

[Игорь А. Грибко]

Сегодня собрал схему для измерения к-та преломления с помощью микроскопа.
Под руками оказался только МБС-10,сразу скажу- не лучший вариант,надо использовать обычный микроскоп с увеличением 250-500 крат,но тем не менее получились положительные результаты.
При максимальном увеличении на МБС  получилась точность во втором знаке переходящем на третий.
Определяющими являются измерительные приборы которыми измеряется толщина пластины и ход микроскопа.
Для измерения толщины использовал цифровой штангель с точностью 0,01 мм,а для хода микроскопа -цифровую головку с точностью 0,001мм.
 Технология очень простая
1. Изготовил кронштейн для крепления головки на микроскоп- на фото.Установил эту конструкцию на микроскоп- на фото.
2. На микроскопе поставил максимальное увеличение и навёл на резкость на предметную пластину.Она стеклянная и резкость искал по тонким царапинам.Выставил головку на "0"
3. положил на предметную пластину стекло из К8 и стал поднимать микроскоп до наведения на резкость тех же царапин,что и в п.2. Снял показания.
Пункты 2 и 3 повторил 3 раза и вывел среднее значение.
4. произвёл несложные расчёты  по вычислению коэффициента преломления.
 
Толщина пластины 5,84мм, разность показаний микроскопа 1,998

    к-т преломления n=5,84/(5,84-1,998) = 1,520

Вполне достаточно для подтверждения сорта стекла.
Для уверенного определения третьего знака надо использовать микроскоп с увеличением более 250 крат и для измерения толщины пластины применить цифровой микрометр с точностью 0,001мм. Есть положительный момент в том,что в качестве пластины можно использовать линзу с умеренной кривизной,т.к. измерения производятся в очень узкой проекции.

[ysdanko]

У МБС в комплекте должен быть окуляр на 14х. У вас на фото 8х...Да и наверное можно приспособить что то из астрономических короткофокусных окуляров, если изготовить переходную втулку.

[ekvi]

к-т преломления n=5,84/(5,84-1,998) = 1,520
Вполне достаточно для подтверждения сорта стекла.

С 3 знач. цифрами - только 1 - 1.998, и результат - 1.520.
Смотрим по списку стёкла с n =1.52:
ФК11, К100, К8, К18, К19, ОК1, КФ4, КФ7, БФ1, ББК3, БОК1 ...

должен быть окуляр на 14х

Да, требуется сильный окуляр, чтобы уменьшить глубину резкости.
Ну, и все входящие, по возможности привести к одной точности: с 3 знаками после запятой. Тогда и в пок. прел-я 3й знак наберёт силу.

можно использовать линзу с умеренной кривизной

Сомнительно, если учитывать толщину в 3-м знаке.

[Игорь А. Грибко]

У МБС в комплекте должен быть окуляр на 14х.

На фото действительно 8*,но измерения я уже делал с 14*, этого тоже мало ,глубина резкости получалась 10-15 микрон.

С 3 знач. цифрами - только 1 - 1.998, и результат - 1.520.
Смотрим по списку стёкла с n =1.52:
ФК11, К100, К8, К18, К19, ОК1, КФ4, КФ7, БФ1, ББК3, БОК1 ...

Для определения я предполагаю использовать ещё плотность полученную опытным путём.

Да, требуется сильный окуляр, чтобы уменьшить глубину резкости.
Ну, и все входящие, по возможности привести к одной точности: с 3 знаками после запятой. Тогда и в пок. прел-я 3й знак наберёт силу.

Это так.

Сомнительно, если учитывать толщину в 3-м знаке.

Уже проверил на практике.Измерение производится в точке касания ,ширина пучка,особенно если применить микроскоп с большим увеличением-мизерная.На практике надо просто определить допуски.
 Во всяком случае достаточно отрезать пластинку и отполировать до приблизительной плоскости,но очень важно точно измерить толщину в точке измерения.Ещё один момент - чем толще пластина,тем точнее измерение,т.к. относительная погрешность уменьшается.

[ysdanko]

Для измерения толщины использовал цифровой штангель с точностью 0,01 мм,а для хода микроскопа -цифровую головку с точностью 0,001мм.

Ту же головку можно использовать для измерения толщины, если на объектив приладить быстросъемную насадку под острый конус. Если конечно диапазон измерения головки не вывалится за толщину пластины....

[Игорь А. Грибко]

Ту же головку можно использовать для измерения толщины, если на объектив приладить быстросъемную насадку под острый конус. Если конечно диапазон измерения головки не вывалится за толщину пластины....

Была похожая мысль,но пока думаю над вариантами.Надо в первую очередь поменять микроскоп. Слишком грубый механизм подвижек,даже если сделать больше увеличение проблемно ловить точный фокус.

[ysdanko]

Слишком грубый механизм подвижек,даже если сделать больше увеличение проблемно ловить точный фокус.

Согласен МБС не отличается плавностью фокусировки. Лучше какой Биолам найти...

[Игорь А. Грибко]

Провёл ещё несколько экспериментов,пока с МБС, выплыло пару моментов.
 1. В качестве микроскопа подходит только микроскоп с вынесенной плоскостью ,как у МБС,если вынос будет маленький
 то нельзя будет навести на резкость
 2. Попробовал проверить толстые пластины,взял БФ12 толщиной 27,5мм и БФ21 толщиной 30,2 мм.После многократных замеров выявился нюанс.На пластине 27,5 коэффициент преломления постоянно получался больше на 0,01,а на 30,2 на 0,011-0,013. Возникло подозрение,что толстые пластины вносят нежелательные аберрации которые необходимо учитывать. При толщине 4-10мм такого явления не заметил,очевидно из-за малой толщины.

[Gleb1964]

Естественно, плоско-параллельная стеклянная пластинка в сходящемся пучке вносит сферическую аберрацию.
Волновая аберрация пропорциональна 4-й степени синуса апертурного угла и прямо пропорциональна толщине пластинки.
Кроме того, есть хроматизм положения, но, я полагаю, вы меряете в монохроме?
Сферическая аберрация будет препятствовать точному наведению на фокус. Нужно либо ограничивать апертуру пучка, либо ввести центральное экранирование, оставить только кольцевую зону. Тогда не обязательно использовать объектив от микроскопа,  можно взять любой светосильный объектив с достаточным задним отрезком, чтобы достать фокусом через толстую пластинку. Если работает кольцевая зона, нужно учитывать синус апертурного угла кольцевой зоны в расчёте показателя преломления.

 .. Добавлено: формула для амплитуды PV сбалансированной волновой сферической аберрации, наведенной в сходящемся пучке при прохождении плоскопараллельной пластинки:
         \(  SA_{PV} = \frac{t}{F^{4}} \cdot \frac {n^{2}-1}{512n^{3}}  \)

где:  t - толщина пластинки, n - показатель преломления материала пластинки, F - величина относительного отверстия пучка.