терпевающего отражение на границе раздела призма
–
среда
.
Получен
-
ный на ПЗС
-
линейке сигнал оцифровывается и передается для дальней
-
шей обработки в ЭВМ
,
соединенную с прибором последовательным
интерфейсом
.
В рассматриваемой реализации прибора использовалась
ПЗС
-
линейка
,
имеющая размер площадки
8
мкм
×
200
мкм
,
общее чи
-
сло ячеек
3648,
длину чувствительной поверхности
29
,
184
мм
.
Угловой спектр отраженного от границы раздела излучения
,
т
.
е
.
зависимость коэффициента отражения границы раздела приз
-
ма
–
жидкость от угла падения излучения и относительного показателя
преломления
,
определяется формулами Френеля
R
пар
=
tg
2
(
θ
i
−
arcsin(
n
12
sin
θ
i
))
tg
2
(
θ
i
+ arcsin(
n
12
sin
θ
i
))
,
R
пер
=
sin
2
(
θ
i
−
arcsin(
n
12
sin
θ
i
))
sin
2
(
θ
i
+ arcsin(
n
12
sin
θ
i
))
,
n
12
=
n
2
n
1
,
(1)
где
R
пар
и
R
пер
—
коэффициенты отражения при параллельной и пер
-
пендикулярной поляризации соответственно
;
n
1
,
n
2
—
показатели пре
-
ломления жидкости и призмы соответственно
;
θ
i
—
угол падения луча
на поверхность
.
Из формул
(1)
видно
,
что коэффициент отражения за
-
висит от угла
θ
i
,
от поляризации падающего света и от относительного
показателя преломления
n
12
.
Поскольку в качестве источника излуче
-
ния в схеме применяется светодиод
(
источник неполяризованного из
-
лучения
),
то для использования только параллельной или перпендику
-
лярной составляющих излучения требуется применение поляризатора
.
В случае его отсутствия используется среднее распределение освещен
-
ности от двух поляризационных составляющих
.
Определение показателя преломления исследуемой жидкости
включает в себя следующие этапы
:
—
запись в память прибора распределения освещенности на
ПЗС
-
линейке при отсутствии жидкости
(
опорного сигнала
,
рис
. 2,
а
);
—
запись в память прибора распределения освещенности при на
-
личии исследуемой жидкости
(
рабочего сигнала
,
рис
. 2,
б
);
—
выполнение операции деления рабочего сигнала на опорный сиг
-
нал
(
рис
. 2,
в
);
—
фильтрация
;
—
определение положения границы свет
–
тень
;
—
определение показателя преломления по градуировочной харак
-
теристике прибора
.
28 ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Приборостроение
". 2004.
№
4
