建立了一套利用线阵CCD探测散射光强从而测定粒径的实验装置．该装置采用线阵CCD取代传统的同心环探测器，并采用一台小尺寸全固态绿光激光器取代传统的He－Ne激光器．理论上采用全Mie氏散射理论，自行编写了实验数据的计算机拟合程序，可以由实验测得的散射光强角分布反演求出粒径分布信息．对粒径分别为4．91 μm和9．88 μm的聚苯乙烯小球均取得了良好的粒径测量结果．该装置被证实可用于测定的粒径范围为0．7 μm～44．0 μm．

设计了一个基于法布里珀罗(F-P)干涉仪的测量液体折射率(浓度)的传感装置。利用光纤传输激光并用分体CCD采集图像,实现了对液体折射率和浓度的高精度测量。从理论上分析了采用平面F-P干涉仪实现液体折射率高精度测量的原理和可行性;在实验上构建了由He-Ne激光器、单模石英光纤、平面F-P干涉仪、面阵分体CCD等组成的实验测量装置,通过观察F-P干涉仪的同心环的变化数目,即可通过计算得出相应的待测液体的折射率的变化值以及折射率的绝对值。对不同浓度的酒精水溶液的折射率进行了测量。给出了测量过程中的干涉环图样的动态变化过程。实验结果证明,采用该系统可以探测到10-5量级的折射率变化量,相应的体积浓度变化量在0.04%左右。

采用全Mie氏散射理论,计算单色平行光被该球粒散射后的光强图案分布.在实验上,把聚苯乙烯小球分散在纯净水中,使其浓度满足光的透过率为70%左右的条件,然后测量单色平行光通过该样品比色皿后的远场衍射图样的第一暗环角半径的数值大小.将该测得的角半径大小同上述采用全Mie氏散射理论计算的不同折射率下的散射光强角分布曲线图相比较,选出与测得的第一暗环角半径大小符合最好者,从而得到国家标准物质聚苯乙烯小球相对于分散剂纯净水的折射率大小,最后得到聚苯乙烯小球的折射率为1.6.本研究为该标准样品提供了一个重要光学参数.