ICS 81.040.01 N 05
0 E
中华人民共和国国家标准
GB/T7962.42010 代替GB/T7962.22---1987
无色光学玻璃测试方法第4部分：折射率温度系数
Test methods of colourless optical glass-
Part 4:Temperature coefficient of refractive index
2011-05-01实施
2011-01-14发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T7962.4—2010
前言
GB/T7962《无色光学玻璃测试方法》分为20个部分：
第1部分：折射率和色散系数；第2部分：光学均匀性斐索平面干涉法；第3部分：光学均匀性全息干涉法；第4部分：折射率温度系数；第5部分：应力双折射；第6部分：杨氏模量、剪切模量及泊松比； -第7部分：条纹度；第8部分：气泡度；第9部分：光吸收系数；第10部分：耐X射线性能；第11部分：可见折射率精密测试；第12部分：光谱内透射比；
一
-第13部分：导热系数；第14部分：耐酸稳定性；第15部分：耐潮稳定性：第16部分：线膨胀系数、转变温度和弛垂温度；第17部分：紫外、红外折射率； -第18部分：克氏硬度；一第19部分：磨耗度；第20部分：密度。 本部分为GB/T7962的第4部分。 本部分代替GB/T7962.221987《无色光学玻璃测试方法折射率温度系数测试方法》 本部分与GB/T7962.22--1987相比，主要变化如下：
-
调整了标准的结构，增加了前言、规范性引用文件、术语和定义三部分内容；测试方法由干涉比较测量法改为最小偏向角直接测量法；增加了红外t(1013.98nm）线的测量。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国仪表功能材料标准化技术委员会（SAC/TC419)归口。 本部分负责起草单位：成都光明光电股份有限公司。 本部分主要起草人：吴自强、岑薇、田丰贵。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T7962.22—1987。
I GB/T7962.42010
无色光学玻璃测试方法第4部分：折射率温度系数
1 范围
GB/T7962的本部分规定了无色光学玻璃折射率温度系数的测试原理、测试仪器、测试步骤和数
据处理等内容。
本部分适用于无色光学玻璃的折射率温度系数测试。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T7962的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T903无色光学玻璃
3术语和定义
下列术语和定义适用于本部分。
3. 1
最小偏向角 minimumdeviationangle 光线通过折射棱镜时会发生偏折，当入射角等于出射角时，则人射光线和出射光线的夹角具有最小
值，称为最小偏向角，用符号表示。 3. 2
折射率温度系数 temperaturecoefficientofrefractiveindex β 材料在维持其他条件不变的情况下，材料的折射率相对于温度的变化率。折射率温度系数分为绝
对折射率温度系数和相对折射率温度系数，分别用符号βabs和βr表示。 4原理
本方法采用最小偏向角直接测量折射率的方法进行测量，如图1所示。 本方法就是通过测量不同温度下各波长的最小偏向角，用式（1)计算其绝对折射率nabs，再根据
定义用式（2）计算绝对折射率温度系数。
用式（3)将绝对折射率温度系数Bb换算成相对折射率温度系数βrl。
1 GB/T7962.4—2010
开二1(真空）
ngir
5/2
A
.L
图1最小偏向角测试原理图
5仪器设备 5.1精密测角仪
精密测角仪应满足下述条件： a）角度测量不确定度为士1"； b) 折射率测量不确定度为士1×10-5， c） 光源及谱线见表1。
表1 光源及谱线
谱线 nm 1 013.98 643.85 587.56
谱线 nm 546.07 479, 99 435.83
符号 t c' d
光源 Hg Cd He
符号
光源 Hg Cd Hg
e F' 8
5.2真空样品室
真空样品室应满足下述条件： a）温度范围为-40℃～+80℃； b）温度控制不确定度为士0.2℃。
5.3真空泵
真空泵应满足下述条件： a）抽气速度为50L/min； b）可抽真空度为6.7×10-2Pa。
5.4液氨罐
液氮罐的容量为10L～30L。 6样品 6.1样品玻璃应达到GB/T903规定的应力双折射1类、气泡A级、条纹C级。 6.2被测样品加工成等腰棱镜，棱镜高度24mm～26mm，厚度20mm。两腰抛光，表面粗糙度Ra= 0.012，面形N=0.4，△N=0.4,塔差为1，其余各面细磨。 2 GB/T 7962.4—2010
棱镜顶角，根据被测样品的折射率高低由表2确定。
表2棱镜顶角A
棱镜项角A
被测样品折射率
梭镜高度/mm
60° 45° 30°
<1.70 1.70~2.10 >2.10
26 24 24
7 测量步骤
7. 1 按照仪器操作规程打开仪器，预热30min。 7.2打开控制电脑中的测试程序，用氨灯的d线（587.56nm)将仪器调零，即：将准直系统和自准直仪的光轴调至一条线上，并在测试程序中设定零点。 7.3将样品放置在载物台的中央位置，调节载物台的水平位置，然后测定样品顶角A。 7.4按要求将样品放人密闭的样品室中，再将样品室放在测角仪载物台上。 7.5启动真空泵，对样品室抽真空。 7.6通液氮将样品温度降至一40℃。 7.7根据所要测的谱线选择对应的光源，转动度盘找到最小偏向角的位置，点击测试程序中相对应的波长测定出一40℃时所选波长的绝对折射率nab（一40℃）。 7.8重复7.7测量步骤，测量出所要测量的其他各谱线波长的绝对折射率：
nabst(-40℃)、nbC（-40℃)、nabd(-40℃)、*nabsg(-40℃)。
7.9启动升温程序，将样品温度由一40℃逐渐升温至一20℃，0℃，，80℃。每隔20℃为一个测量点，每个温度点保温3min5min。重复7.7～7.8测量步骤，测量出样品在不同温度下各谱线波长的绝对折射率：
nabst(-20℃)、nab.C'(-20℃)、nabsd(-20℃C)、"nabsg(--20℃); nabst(0℃)、nabsC'(0℃C)、nabsd(0℃),*nabsg(o℃); nabst(+20℃)、nb.C（+20℃)nabsd(+20℃)、*nabsg(+20℃) : nabst(+80℃)、nabsC(+80℃)nahsd(+80℃)、***nabsg(+80℃)。
8数据处理 8.1 绝对折射率nabs
不同温度下各波长的绝对折射率nah，用式(1)计算。
nabs = sin((A/2) +arcsin[nair- sin(8 /2)])
·( 1 )
sin(A/2)
式中： Nabs 被测样品的绝对折射率； A- 被测样品的顶角； nair 空气的折射率； % 一最小偏向角。
8.2绝对折射率温度系数βabs
绝对折射率温度系数βaba用式(2)计算，
Pbs = nab(T2) - nan (T,)
**(2)
Tz - Ti
3 GB/T7962.4—2010
式中： nabs（T,)一一温度为T,时的绝对折射率; nab（T）一一温度为T，时的绝对折射率。
8.3相对折射率温度系数βBel
相对折射率温度系数βrel与绝对折射率温度系数βab的换算用式(3)计算。
Bel =(βabs - nrel · βai)/nai
·（3)
式中： nrel Buir- 空气的折射率温度系数。 空气的折射率和折射率温度系数见表3和表4。
被测样品的相对折射率；
表3 标准大气压下空气的折射率
谱线符号波长/nm 标准20℃ 1.000 269 4 1.000 271 7 1.0002724 1.000 2731 1.000 274 7 1.000276 3 -40℃
C
F'
d
t
g8 435.83
e
1013.98
643.85
587.56
546.07
479. 99
1.000 339 0
1.000 3418
1. 000 342 7
1. 000 343 7
1.000 345 7
1.000 347 6
-20 ℃ 1.000 3121 1, 000 314 7 1.000 315 6 1.000 316 4 1.000 318 3 1.000 320 1 0℃
1.000 289 2
1.000 291 6
1.000 2924
1.000 2932 1.000 2731 1.000 274 7 1.000 276 3 1.000 2556 1.000 2571
1.000 294 9
1. 000 296 6
20 ℃ 40 ℃ 60℃ 80 ℃
1. 000 269 4
1.000 271 7
1.000 272 4
1. 000 2522 1.000 2370
1. 000 254 2 1.000 238 9
1.0002550 1.000 239 6
1.000 258 6 1.000 243 0
1.000 240 2
1.000 241 6
1.000 223 5
1.000227 9
1.000225 4
1.0002260
1.000226 6
1.000 229 2
表4 空气的折射率温度系数 βr/(10-5/℃)
βa/(10-6/C)
温度/℃ —40~—20 -20~0 0~20
温度/℃
1. 35 1. 15 1. 00
0. 87 0. 76 0.68
20~40
40~60
60~80
8.4将测得的各谱线波长在不同温度下的绝对折射率代入式（2），计算出表5所列各谱线的绝对折射率温度系数βabs。
表5 绝对折射率温度系数
Pb/(10-* /℃) d
温度范圈/℃ 40~—20 -20~0
c'
F'
U
bo
4 GB/T 7962.4--2010
表5(续)
Bam/(10-6 /℃) d
温度范围/℃
C'
F"
e
60
t
0~20 20~40 40~60 60~80 利用式(3)将Pal换算成Prel。
8.5 8.6 6折射率温度系数的测量不确定度为士7×10-1/℃。
5