Variación del índice de refracción con la temperatura y la tasa de ajuste para isomorfos KDP – Parte 2

TÉCNICA DE MEDICIÓN

La técnica de medición consiste principalmente en una medición de la variación del ángulo de desviación con la temperatura. Los cristales a medir eran prismas de 60-60-60° aproximadamente 15 mm de lado. Estaban unidos a un soporte de temperatura controlada en una cámara de vacío. La temperatura podría variar variando la temperatura de un baño líquido por encima del soporte. La temperatura se midió mediante termopares unidos por encima y por debajo del cristal. Se asumió que la temperatura del cristal era el promedio de las dos temperaturas. Esta parece ser una buena aproximación ya que la variación entre las lecturas del termopar por encima y por debajo del cristal fue típicamente del orden de 1PC. Se utilizó una lámpara de Hg de baja presión y un láser He-Ne como fuentes de línea espectral. La radiación polarizada podría obtenerse colocando un prisma de glande entre la fuente espectral y el prisma. Dado que la variación del ángulo de desviación mínima es bastante pequeña, la variación en función de la temperatura se midió para cada línea por separado. Típicamente, el cristal estaría orientado en el ángulo de desviación mínima para una línea espectral dada mientras el cristal estaba a temperatura ambiente. Después de medir el ángulo de desviación mínima a temperatura ambiente, el cristal se calentaría y se dejaría llegar al equilibrio térmico. La variación del ángulo de desviación se midió a esta temperatura. 

La medición se realizó generalmente tres veces y los resultados promediaron para obtener una única determinación de la desviación. Dado que solo se midió la variación del ángulo de desviación, la corrección para el índice de refracción de nounidad del aire podría descuidarse sin introducir un error significativo. Luego se dejó enfriar el cristal. La medición se repitió a temperaturas sucesivamente más bajas hasta que se alcanzó la temperatura ambiente. A temperatura ambiente, se comprobó el ángulo inicial de desviación . Las mediciones se realizaron en el ciclo de enfriamiento en lugar del ciclo de calentamiento, ya que la temperatura parecía ser más estable en el ciclo de enfriamiento. El cambio de temperatura con el tiempo transcurrido en el ciclo de enfriamiento ocurrió con bastante lentitud. Este proceso requirió aproximadamente un día por cada línea espectral en la que se realizó la medición. Dado que la variación del ángulo de desviación es pequeña y el ángulo de desviación es independiente del primer orden de la orientación del cristal si el cristal está en el ángulo de desviación mínima, este método no introduce un error significativo en los cálculos y permite una medición más precisa de la variación del ángulo de desviación, ya que el cristal se mantiene estacionario. La variación del índice de refracción con la temperatura, ǝn/ǝT, se aproxima utilizando Δδ/ΔT, donde Δδ es la variación del ángulo de desviación y ΔT es la diferencia de temperatura.

Las mediciones se realizaron en un espectrómetro con un diámetro de 20 cm. Esto permitió que los ángulos se leyeran a aproximadamente 20 segundos de arco. El ángulo mínimo resoluble para un prisma del tamaño utilizado en estos experimentos es de aproximadamente 10 segundos de arco. La incertidumbre en las mediciones angulares finalmente limitó la precisión de las mediciones. Dado que los dos ángulos son aproximadamente comparables, ambos tendrían que reducirse para disminuir sustancialmente la incertidumbre en las mediciones .