Mesure de l'indice de réfraction d'un matériau

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girlfromipanema
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Mesure de l'indice de réfraction d'un matériau

Messagepar girlfromipanema » 21 Jan 2018, 08:57

Bonjour,
Dans le cadre d'un projet, j'ai été amené à synthétiser via le procédé sol gel (avec du TEOS ) des matériaux dont j'aimerais mesurer l'indice de réfraction.
En effet,j'aimerais faire le lien entre l'indice de réfraction, la porosité du matériau et les conditions expérimentales de synthèse ( par exemple : plonger le matériau dans l'hexane juste après sa synthèse va permettre d'accroitre fortement sa porosité, et d'abaisser son indice de réfraction). ( application : pour la réalisation d'anti reflets on cherche à abaisser l'indice de réfraction au maximum).

Pour l'instant, j'ai réussi à obtenir plusieurs cylindres de ce matériaux, après séchage du gel, j'en ai plongé certains dans l'hexane d'autres non et j'aimerais comparer leur indice de réfraction mais c'est là que je suis bloquée : c'est un matériau assez fragile ( voir photo) et si j'essaye de le couper pour avoir une interface plane, il se casse... ma prof de physique me dit que c'est galère pour mesurer un indice de réfraction. Auriez vous des idées qui permettraient de me débloquer ? pas forcément de mesure de l'indice de réfraction, mais au moins d'une propriété optique qui me permettrait de faire le lien avec les conditions expérimentales...
Du coup je pensais à mesurer l'indice de réfraction du gel-fluide (avant qu'il ne sèche et ne devienne un matériau) directement avec un réfractomètre mais dans ce cas là , impossible de mettre en évidence une influence du solvant comme l'hexane ou quoi...
Dans ce cas, quels autres paramètres remarquables pourraient-je faire varier lors de ma synthèse pour montrer un changement d'indice en fonction de ce paramètre ?

Merci d'avance pour vos conseils

brusicor02
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Re: Mesure de l'indice de réfraction d'un matériau

Messagepar brusicor02 » 21 Jan 2018, 14:43

Bonjour,

Je te conseille de te renseigner sur les méthodes par immersion : on plonge le solide dans un mélange de liquide dont on fait varier l'indice de réfraction jusqu'à ce qu'on observer plus aucune déviation de la lumière. L'indice de réfraction du liquide est alors identique à celle du solide en question. J'ai trouvé ce document sur le sujet, si ça peut te servir de base.
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darrigan
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Re: Mesure de l'indice de réfraction d'un matériau

Messagepar darrigan » 21 Jan 2018, 20:38

Bonjour,

Ce n'est vraiment pas simple de mesurer l'indice de réfraction d'un solide. La seule méthode facile dans ton cas est celle proposée par Fabry en 1919, décrite dans le lien que Brusicor a donné.

L'indice de réfraction se mesure à une longueur d'onde bien déterminée, par exemple la raie D du sodium (589 nm). Penses-y si tu dois mesurer un indice, car si tu changes de longueur d'onde, tu auras un autre indice.

L'indice de réfraction est lié à la réflectance (ou réflectivité), c'est justement la propriété que tu souhaites maîtriser dans ton procédé de traitement de surface. Si tu arrives à déposer ton sol-gel sur une surface plane est parfaitement absorbante (noire) tu devrais pouvoir accéder à l'indice en mesurant la réflectance. (En ayant le matériel de mesure adéquat.)
Par exemple, la réflectance en incidence normale (= perpendiculaire à la surface, θ=0°), dans un cas non-absorbant est :
$ R_{0°} = \frac{(n-1)^2}{(n+1)^2} $
Si l'incidence n'est pas à 0°, alors il existe deux formules un peu plus compliquées, l'une pour une lumière de polarisation "s", l'autre pour une lumière de polarisation "p". (Tu trouveras ceci en cherchant.)
:salut:
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girlfromipanema
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Re: Mesure de l'indice de réfraction d'un matériau

Messagepar girlfromipanema » 22 Jan 2018, 18:15

brusicor02 a écrit :Bonjour,

Je te conseille de te renseigner sur les méthodes par immersion : on plonge le solide dans un mélange de liquide dont on fait varier l'indice de réfraction jusqu'à ce qu'on observer plus aucune déviation de la lumière. L'indice de réfraction du liquide est alors identique à celle du solide en question. J'ai trouvé ce document sur le sujet, si ça peut te servir de base.


Merci beaucoup pour votre aide !:)

girlfromipanema
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Re: Mesure de l'indice de réfraction d'un matériau

Messagepar girlfromipanema » 22 Jan 2018, 18:24

darrigan a écrit :Bonjour,

Ce n'est vraiment pas simple de mesurer l'indice de réfraction d'un solide. La seule méthode facile dans ton cas est celle proposée par Fabry en 1919, décrite dans le lien que Brusicor a donné.

L'indice de réfraction se mesure à une longueur d'onde bien déterminée, par exemple la raie D du sodium (589 nm). Penses-y si tu dois mesurer un indice, car si tu changes de longueur d'onde, tu auras un autre indice.

L'indice de réfraction est lié à la réflectance (ou réflectivité), c'est justement la propriété que tu souhaites maîtriser dans ton procédé de traitement de surface. Si tu arrives à déposer ton sol-gel sur une surface plane est parfaitement absorbante (noire) tu devrais pouvoir accéder à l'indice en mesurant la réflectance. (En ayant le matériel de mesure adéquat.)
Par exemple, la réflectance en incidence normale (= perpendiculaire à la surface, θ=0°), dans un cas non-absorbant est :
$ R_{0°} = \frac{(n-1)^2}{(n+1)^2} $
Si l'incidence n'est pas à 0°, alors il existe deux formules un peu plus compliquées, l'une pour une lumière de polarisation "s", l'autre pour une lumière de polarisation "p". (Tu trouveras ceci en cherchant.)
:salut:


Merci beaucoup pour votre réponse.
Si jamais la méthode par immersion n'aboutit pas et que je tente d'accéder à la réflectance, est ce qu'un luxmètre serait assez précis par exemple?
Bonne fin de soirée:)


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