или р(А)= A- [DW-2D; (А) ] , (9) где D р (Л) — поправка, характеризующая потери излучения при однократном отражении от обеих рабочих поверхностей образца (многократно отраженные внутри образца пучки не попадают на приемник излучения), рассчитанная по формуле
п
(Ю)
16па(Х)^р(л)- 1g (п(Х) + 1)
Оптическую плотность образца D(K) и поправку на отражение Dp (X) рассчитывают по формулам (4) и (10) с погрешностью не более 1-Ю-4.
Погрешность определения показателя ослабления Дц(1) при использовании приборов с двойным прохождением пучка излучения через образец рассчитывают по формуле
-°’434' <U)
где Дт'(А) — абсолютная погрешность измерения т'(А), рассчитываемая по формуле (7).
При измерении коэффициента пропускания на приборах с использованием образцовой меры пропускания спектральный показатель ослабления для малопрозрачных материалов (т(А) <0,10) рассчитывают по формулам (1) или (3).
Значение спектрального коэффициента пропускания образца т(Х )рассчитывают по формуле
т(Х)=тизм(Х)-тс(Х), (12)
где Тизм(Х) — спектральный коэффициент пропускания, измеренный на приборе;
тс(А) — коэффициент пропускания образцовой меры.
Погрешность определения показателя ослабления Др, (А) рассчитывают по формуле
W-vl^-+4^] -0434, (13)
где Дтизм(А) — погрешность, определяемая по формуле (7);
Дтс —• погрешность аттестации образцовой меры пропускания.
При измерении коэффициента пропускания на приборе ФМТИ с использованием образцовой меры пропускания, спектральный показатель ослабления для высокопрозрачных материалов (т (А,) >0,90) рассчитывают по формуле
<14>
*2—51
где г, (А.) — спектральный коэффициент внутреннего пропускания образца, рассчитанный то формуле (15) с погрешностью не более 1-Ю-4,
s2 — толщина образца короткого и длинного соответственно, мм.
Спектральный коэффициент внутреннего пропускания образца т/(А,) рассчитывают по формуле
(15)
где mi — показание по шкале при введенной образцовой мере и коротком образце;
т2— показания по шкале при введенном коротком образце; т3— показания по шкале при введенном длинном образце; Тс — значение коэффициента пропускания образцовой меры (в соответствии с паспортом).
Погрешность определения показателя ослабления Лц (А.) рассчитывают по формуле
ММ- гзг -0,434, (16)
где ДТі(Аи) — погрешность определения коэффициента внутреннего пропускания, рассчитанная по формуле
м(м= X
у 1 /"2 . "'1 тгт.л—i (m2—т3}2 -ГДтІА,)!2 (17)
V (т2-тіу ’ п (1-тс(А))> 1cv " ’ V
где Am — фотометрическая погрешность прибора в делениях шкалы.
Окончательное значение спектрального показателя ослабления указывают с учетом погрешности измерений.
Результаты измерений и расчета записывают в журналы, примеры заполнения которых приведены в приложениях 4 и 5.
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ОСЛАБЛЕНИЯ
ДЛЯ ИСТОЧНИКА А
Сущность метода
Метод определения показателя ослабления для источника А заключается в измерении коэффициента пропускания тл образца на фотометре с источником излучения, спектральное излучение которого соответствует источнику Л, и приемником излучения, спектральная чувствительность которого приведена к относительной спектральной световой эффективности монохроматического из- лученіия для дневного зрения, и последующем расчете показателя ослабления р,д.
Метод основан на сравнении потока излучения, ослабленного образцом, с потоками, ослабленными образцовыми мерами (градуированными секторами-ослабителями).
Метод измерения коэффициента внутреннего пропускания заключается в сравнительном измерении коэффициента пропускания длинного и короткого образцов и отнесении результата к слою стекла толщиной, равной разности толщин образцов.
Требования к отбору образцов
Образец должен иметь форму параллелепипеда с плоскопараллельными рабочими поверхностями.
Размер образца в направлении прохождения излучения (толщина) должен обеспечивать проведение измерения коэффициента пропускания от 0,50 до 0,90. Рекомендуемая толщина образца — от 100 до 300 мм.
Наименьшая сторона поперечного сечения образца должна на 2 мм превышать наибольший диаметр сходящегося светового пучка фотометра.
При расположении образца вблизи объектива при полностью раскрытой диафрагме сторона поперечного сечения образца должна быть не менее 40 мм.
Для измерения коэффициента внутреннего пропускания изготовляют два образца — длинный и короткий.
Требования к размерам образцов — по п. 1.2.5.
Допуск параллельности и перпендикулярности рабочих и опорных поверхностей образца — 2 °С.
Допуск плоскостности рабочих поверхностей — 10 интерференционных полос.
Требования к обработке рабочих поверхностей — по пп. 1.2.7— —1.2.8.
Требования к средствам измерений
Для измерения коэффициента пропускания та образца применяют фотометры типа ФМ. 94М в соответствии с приложением 3.
Приборы должны иметь свидетельства о поверке или метрологической аттестации.
Оптическая схема фотометра должна соответствовать следующим требованиям:
угловая сходимость измерительного пучка не должна превышать 4 °;
измерительный пучок лучей должен падать на входную рабочую поверхность образца под углом не более 3 °;
измерительный пучок должен полностью падать на приемник излучения, виньетирование не допускается;
многократное отражение измерительного пучка от оптических деталей фотометра и между деталями и образцом не допускается;
рассеянное и люминесцирующее излучение образца не должно достигать приемника излучения.
Допускается применение измерительной схемы с многократным прохождением измерительного пучка через образец, дающим большую длину хода луча в образце.
Спектральная чувствительность приемника излучения 3(Х) должна соответствовать или быть приведена к относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения V(X) в соответствии с формулой
„ Ф^№> „ <0,05, (18)
0,555■‘що,555) 0,555' И(0,555)
где Ф лл — спектральная плотность потока излучения в видимой области спектра, соответствующая излучению абсо
лютно черного .излучателя при температуре 2583 °С по ГОСТ 7721;
Фгл — относительное спектральное распределение измерительного потока;
Фло,555 — спектральная плотность потока излучения стандартного источника А для длины волны %=0,555 мкм в относи
тельных единицах по ГОСТ 7721;
Фго,555 — относительное спектральное распределение измерительного потока для длины волны 0,555 мкм;
V(o,555) — относительная световая эффективность для длины волны 0,555 мкм;
5(0,555) — чувствительность приемника излучения для длины волны 0,555 мкм;
Г(Х) — относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения по ГОСТ 8.332;
S (X) — спектральная чувствительность приемника излучения.
Требования к инструменту для измерения толщины образца и проверки плоскостности его рабочих поверхностей — по пп. 1.3.5—1.3.6.
Требования к средствам измерения температуры рабочего пространства возле образца — по п. 1.3.7.
Требования к подготовке измерений
.Подготовку прибора к измерению и проверку его работы про
водят согласно прилагаемой к нему инструкции по эксплуатации. Подготовка образца к измерению — по п. 1.4.2.
Тр е б о в а н и я к проведению измерений
Образец следует установить в держателе прибора таким образом, чтобы прошедшие через образец лучи полностью попадали на приемник излучения, отраженные от поверхности образца лучи не должны попадать на приемник излучения.
Измерение коэффициента пропускания га следует проводить в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.
Измерения следует проводить при температуре (20±4) °С.
Отсчет по шкале прибора с введенным в пучок лучей образцом следует повторять для двух 'положений образца, установленного сначала одной рабочей поверхностью к приемнику излучения, затем другой. Образец при перестановке следует вращать вокруг вертикальной оси.
Каждое показание по шкале прибора следует снимать не менее трех раз. За .окончательный результат принимают среднее арифметическое полученных отсчетов.
При измерении образца, изготовленного из материала со значительно выраженной зависимостью коэффициента пропускания в видимой области спектра от температуры, необходимо контролировать температуру образца или измерения проводить в камере, в которой выдерживают заданную температуру. В этом случае вместе с результатами измерения указывают температуру образца во время измерения.
Т р е б о в а н и я к обработке, оформлению и оценке результатов измерений
Показатель ослабления цл рассчитывают по формуле
=-L (Ол-£>р ) (19)
или
Рл = 7 Igtw , (20)
где s — размер образца (или разность толщин длинного и ко-
роткого образцов) в направлении измерения, мм;
Da — оптическая плотность образца, равная —lg-гл;
D:, — поправка на отражение, учитывающая однократное отражение от обеих рабочих поверхностей образца, рассчитываемая по формуле (21) с погрешностью не более 1-Ю-4;
-гм — коэффициент внутреннего пропускания для источника А, рассчитанный по формуле (22) с погрешностью не более 1-Ю-4.
Значение поправки (D9 ) рассчитывают по формуле
- (21) где пе— показатель преломления материала образца для линии е (К—0,5461 мкм), условно принимаемый постоянным в области спектра от 0,380 до 0,780 мкм, определяемый с погрешностью измерения не более 1 • Ю-3. Для материалов со средней дисперсией пр<—п с->0,02 показатель преломления рассчитывают как среднее арифметическое для длин волн 0,5461 и 0,5876 мкм.
Значение коэффициента внутреннего пропускания образца тм рассчитывают по формуле
(
(22)
Пв+1)4Тм=Тд- ■ -- -2 -
16п‘
где ха — коэффициент пропускания образца для источника А, рассчитанный по формуле
(23)
—ик
где Ui — отсчет по шкале прибора при введенном ослабителе с меньшим коэффициентом пропускания ті;
аг — отсчет по шкале прибора при введенном ослабителе с большим коэффициентом пропускания тг;
ах— отсчет по шкале прибора при введенном образце.
Коэффициенты пропускания ослабителей п и т2 рассчитывают как отношение суммы углов а и р раскрытия вращающихся калиброванных секторов к полному углу в соответствии с приложением 6.
Погрешность измерения коэффициента пропускания не должна быть более 5-10~4.
Погрешность измерения коэффициента пропускания образца Лха определяют по формуле
Атл = + (24)
где Ла — фотометрическая погрешность прибора в делениях шкалы.
Погрешность определения показателя ослабления Дцд рассчитывают по формуле
Др.д —- •°,434. (25)
Результаты измерения и расчета записывают в журнал, пример заполнения которого приведен в приложении 6.
ПРИЛОЖЕНИЕ t
Справочное
ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ^
ИХ ПОЯСНЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
Таблица 1>
Термин |
Обозначение |
Пояснение |
1. Коэффициент про- |
Тд |
Отношение светового потока 2, про- |
пускания образца для источника А |
|
шедшего через образец, к падающему световому потоку |
2. Коэффициент внутреннего пропускания образца для источника А |
г 1А |
Отношение светового потока, достигшего выходной поверхности образца, к потоку, прошедшему через его входную поверхность |
3. Спектральный коэффициент пропускания образца |
,т(Л) |
Отношение монохроматического потока излучения, прошедшего через образец, к падающему монохроматическому потоку излучения |
4. Спектральный коэффициент внутреннего пропускания образца |
Т і (Л) |
Отношение монохроматического -потока излучения,, достигшего выходной поверхности образца, к потоку, прошедшему через его входную поверхность |
5. Оптическая плотность образца для источника А |
D А |
Десятичный логарифм величины, обратной коэффициенту пропускания образца для источника А . |
6 Спектральная оптическая плотность |
D0A |
Десятичный логарифм величины, обратной спектральному коэффициенту пропускания образца |
7. Показатель ослабления для источника А |
И А |
Величина, обратная расстоянию, па котором поток излучения источника А, образующего параллельный пучок, ослабляется в 10 раз в результате совместного действия поглощения и рассеяния в веществе |
8. Спектральный показатель ослабления / |
ц (Л) |
Величина, обратная расстоянию, на котором поток монохроматического излучения, образующего параллельный пучок, ослабляется в 10 раз в результате совместного действия поглощения и рассеяния в веществе. Примечание. Понятие применимо лишь для слабо рассеивающих веществ |