طراحی و ساخت سیستم انحراف ‌سنجی و ارزیابی عملکرد آن در اندازه‌گیری پاشندگی ضریب شکست خطی بلورهای نازک سوسوزن یاگ و کوارتز

یکی از مسائل بنیادین در علم فیزیک، اندازه‌گیری ضریب شکست مواد مختلف است. اطلاع از بزرگی ضریب شکست یک ماده در پیش‌بینی نحوه رفتار و میزان نور عبوری از آن نقش تعیین کننده‌ای دارد. روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری ضریب شکست وجود دارد. در این کار برای سنجش ضریب شکست نمونه‌های با ضخامت کم، یک سیستم مبتنی بر روش انحراف‌سنجی طراحی و ساخته شده است. مبانی نظری کار، مشخصه‌های موثر و میزان خطای سیستم در اندازه‌گیری ضریب شکست نمونه‌های با ضخامت کم در حدود چند میلی‌متر مورد بررسی قرار گرفته است. پس از بهینه‌سازی سیستم، بزرگی ضریب شکست نمونه‌های بلوری یاگ و کوارتز توسط آن اندازه‌گیری شد که در علوم مختلف بسیار پرکاربرد هستند. با استفاده از سه لیزر هلیوم-کادمیوم (رنگ آبی، طول موج 442 نانومتر)، یون آرگون (رنگ سبز، طول موج 514.5 نانومتر) و هلیوم-نئون (رنگ قرمز، طول موج 632.8)، پاشندگی نوری ضریب شکست این دو ماده در طول موج‌های تابشی این لیزرها اندازه‌گیری شد. مقادیر اندازه‌گیری شده برای ضریب شکست در این سه طول موج به ترتیب برای نمونه کوارتز 1.44، 1.45 و 1.37 و برای نمونه بلور یاگ 1.81، 1.83 و 1.73 بود.

design and build a deflectometry system and evaluating its performance in measuring the dispersion of the linear refractive index of thin scintillating yag and quartz crystals

one of the fundamental issues in physics is measuring the refractive index of various materials. knowing the magnitude of the refractive index of a material plays a decisive role in predicting its behavior and the amount of light passing through it. there are various methods for measuring the refractive index. in this work, to measure the refractive index of thin samples, a system based on deflectometry method has been designed and built. the theoretical foundations of the work, effective parameters and system measurement errors in measuring the refractive index of thin samples with thickness of about a few millimeters have been investigated. after optimizing the system, the refractive index magnitude of yag and quartz crystal samples were measured, both widely used in various scientific fields. using three lasers of helium-cadmium (blue color, wavelength 442 nm), argon ion (green color, wavelength 514.5 nm) and helium-neon (red color, wavelength 632.8 nm), optical dispersion of the refractive index of these two substances were measured at the radiation wavelengths of these lasers. the measured refractive index values at these wavelengths were 1.44, 1.45, and 1.37 for the quartz sample, and 1.81, 1.83, and 1.73 for the yag crystal sample.