溶液折射率及色散系数与浓度关系的椭偏测量研究

发布时间：2018-08-08 17:09

【摘要】：研究利用椭圆偏振法快速准确测量葡萄糖溶液浓度.首先基于椭偏测量的原理和液体宏观尺寸厚的特点,建立了溶液的单界面反射分析模型,针对该模型设计了由椭偏参量求解溶液折射率的算法.为了快速检测,该算法合理地忽略了葡萄糖溶液在短波段的消光系数并仍能够准确地测量出折射率.接着,利用该模型,对不同浓度的葡萄糖溶液的椭偏参数进行了测量.从椭偏参数拟合出了葡萄糖溶液的折射率,根据柯西公式,利用最小二乘法得到了折射率与柯西色散参数、溶液浓度之间的函数关系.然后用模型分析了葡萄糖溶液的光吸收对本测量方法的影响,进一步说明了模型的可靠性.最后,将实验拟合结果与参考文献值比较,发现此方案和棱镜全反射法和激光干涉法测量得到的折射率吻合得相当好,说明椭偏测量法具有较高准确度.
[Abstract]:The rapid and accurate measurement of glucose concentration by elliptical polarization method was studied. Based on the principle of ellipsometry and the characteristics of macroscopic size and thickness of liquid, a single interface reflection analysis model of solution is established, and an algorithm for calculating the refractive index of solution by ellipsometry parameters is designed. In order to detect quickly, the extinction coefficient of glucose solution in short band can be ignored reasonably and the refractive index can be measured accurately. Then, the ellipsometry parameters of glucose solution with different concentrations were measured by the model. The refractive index of glucose solution is fitted from ellipsometry parameters. According to Cauchy formula, the function relationship between refractive index, Cauchy dispersion parameter and solution concentration is obtained by least square method. Then, the influence of light absorption of glucose solution on the measurement method is analyzed, and the reliability of the model is further explained. Finally, by comparing the experimental results with the reference values, it is found that the refractive index obtained by the method is in good agreement with that obtained by the prism total reflection method and the laser interferometry, which shows that the ellipsometry method has a high accuracy.
【作者单位】： 浙江工业大学理学院;南京大学物理学院;
【基金】：浙江省新苗人才计划(2015R403024) 浙江省环保厅科技计划(20120704002)
【分类号】：O436.3

【参考文献】

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本文编号：2172456