Claims (2)
Недостатком известного способа вл етс низка точность измерений, вызванна сглаживающим действием щели , и как следствие этого невозможность измерени малых флуктуации и исследовани сред малой прот женности . Цель изобретени - повышение точности измерений флуктуации угла прихода излучени . Поставленна цель достигаетс тем что в способе измерени флуктуации угла прихода излучени , основанном н пропускании излучени от точечного и точника света через среду с флуктуирующими параметрами и формировании . изображени источника, преобразуют и лучение от точечного источника так, чтобы параллельный пучок лучей, пропущенный через среду с флуктуирующими параметрами, разлагалс на моно хроматические спектральные составл ю щие, дл которых формируют изображение источника, выдел ют участок изоб ражений источника, по которому форми руют интерференционную картину и изм р ют ее фазу при фиксированной разности хода лучей. На чертеже представлен вариант блок-схемы устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит оптически св занные точечный источник 1 света, ко лиматор 2, диспергирующий элемент 3, объектив 4,щелевую диафрагму 5 и интерферометр 6 Майкельсона. Источник 1 света имеет равномерную спектральную ркость в интервале длин волн о л X , где А. о - центральна дли на волны. Между коллиматором 2 и дис пергирующим элементом 3 располагаетс среда 7 с флуктуирующими параметрами . Интерферометр 6 содержит подвижное 8, делительное 9 и неподвижное IО зеркала и электрострикционный элемент 11, который обеспечивает пер мещение подвижного зеркала 8 по пило образному закону с амплитудой А-о/2. Элемент 11 соединен с генератором 12 пилообразного напр жени который под ключен к генератору 13 опорного сигнала . На выходе интерферометра 6 пос ледовательно расположены линза 14 Фабри, фотодетектор 15, селективный усилитель и фазометр 17. Селектив ный усилитель настроен на частоту, обратную периоду пилообразного напр жени . Один из входов фазометра 17 соединён с выходом селективного усилител 16, а второй - с генератором 13 опорного сигнала. Выход фазометра подключен к регистрирующему устройству 18. Способ осуществл етс следующим образом. Расход щийс пучок лучей от источника 1 преобразуют в параллельный пучок с помощью коллиматора 2. Затем пропускают параллельный пучок лучей через среду 7 с флуктуирующими параметрами . С помощью диспергирующего элемента 3 преобразуют параллельный . пучок лучей, прошедший через среду 7, в набор монохроматических лучей с фиксированным направлением распространени дл каждой спектральной составл ющей . В фокальной плоскости Объектива 4 стро т набор изображений источника 1, причем каждой спектральной составл ющей соответствует свое изображение источника. При прохождении излучени через среду 7 с флуктуирующими параметрами угол падени лучей на диспергирующий элемент 3 непрерывно мен етс . При этом положение изображени источника 1, соответствующее каждой спектральной составл ющей, также непрерывно измен етс . С помощью щелевой диафрагмы 5 выдеол ют по оси X участок спектра{Д. ± сГД), где Хц - D (о6-1 )( Ацц- центральна длина , волны излучени , прошедшего через щелевую диафрагму 5; оС - угол падени лучей на диспергирующий элемент 3. С помощью интерферометра 6 Майкельсона формируют из этой части спектра интерференционную картину. Измер ют -фазу интерференционной картины при фиксированной разности хода лучей. Дл измерени фазы считьшают участок интерференционной картины, равный одному периоду. Дл этого с помощью электрострикционного элемента 11 перемещают подвижное зеркало 8 интерферометра 6 по пилообразному закону с амплитудой Ло/2. Управл ющее напр жение на электрострикционный элемент 11 подают с генератора 12 пилообразного напр жени , синхронизируемого генератором 13 опорного сигнала . Полученный световой сигнал при помощи линзы 14 собирают на приемной площадке фотодетектора 15. Переменна составл юща сигнала на выходе фотодетектора представл ет собой синусоидальный сигнал, фаза которого пропорциональна фазе интерференционной картины при фиксированном значении разности хода лучей. Изменение фазы интерференционной картины измер ют с помощью электронного фазометра 17. Дл этого сигнал с выхода селективного усилител 16 сравнивают по фазе с сигналом генератора 13. Результирующий сигнал на выходе фазометра пропорционален изменению фазы интерференционной картины при фиксированной разности хода лучей. Дл излучени , прошедшегб через щелевую диафрагму 5, со спектральны составом Р(е))--АЪ(б-(ГоО фаза интерференционной картины р « Ч4йо,0-;АЪ((Г-С,-)--21Гй б-,-, где функци Ъ ((У) описывает форму спектральной линии со средним / G - / Я- - волновое число; Лц1; Q- фиксированна разнос хода лучей; А - посто нный коэффицие Поскольку A u-i-Ь (), то изменен фазы интерференционной картины при фиксированной разности хода лучей х рактеризует изменение угла прихода излучени S..0,G-,/4b(G-(5o)V- oT;Дл определени флуктуации угла фихода излучени шкалу регистрируюдего устройства 18 непосредственно градуируют в единицах углов. Предлагаемый способ обеспечивает измерение с пыосокой точностью флуктуации угла прихода излучени по спе тральному составу излучени , прошедшего через щелевую диафрагму, независимо от степени поглощени излучени в среде, а также возможность .исследовани среды малой прот женности. Формула изобретени Способ измерени флуктуации угла прихода излучени , основанный на пропускании излучени от точечного источника света через среду с флуктуирующими параметрами и формировании изображени источника, отличающ и и с тем, что, с целью повышени точности измерений, преобразуют излучение от точечного источника так, чтобы параллельный пучок лучей, пропущенный через среду с флуктуирующими параметрами, разлагалс на монохроматические спектральные составл ющие , дл которых формируют изображение источника, выдел ют участок изображений источника, по которому формируют интерференционную картину и измер ют ее фазу при фиксированной разности хода лучей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1-. Стасенко В. Н. Применение теневого прибора дл определени характеристик турбулентности. ПМГФ, 1970, № 3, с. 152. The disadvantage of this method is the low measurement accuracy caused by the smoothing effect of the slit, and as a result of this, it is impossible to measure small fluctuations and to study mediums of small extent. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements of fluctuations of the angle of arrival of radiation. This goal is achieved by the fact that in the method of measuring fluctuations of the angle of arrival of radiation, based on the transmission of radiation from a point and a point of light through a medium with fluctuating parameters and formation. source images transform and radiation from a point source so that a parallel beam of rays transmitted through a medium with fluctuating parameters decomposes into monochromatic spectral components for which an image of the source is formed, a portion of the source images is formed. picture and measure its phase at a fixed path difference of the rays. The drawing shows a variant of the block diagram of the device that implements the proposed method. The device contains optically coupled point source of light 1, a collimator 2, a dispersing element 3, a lens 4, a slit diaphragm 5 and a Michelson interferometer 6. The light source 1 has a uniform spectral brightness in the range of wavelengths about X, where A. o is the central wavelength. Between the collimator 2 and the dispersing element 3 there is a medium 7 with fluctuating parameters. The interferometer 6 contains a movable 8, a separator 9 and a fixed IO mirror and an electrostriction element 11, which ensures the displacement of the movable mirror 8 according to the saw-like law with an amplitude A-o / 2. Element 11 is connected to a sawtooth voltage generator 12 which is connected to the reference signal generator 13. At the output of the interferometer 6 are successively located the Fabry lens 14, the photodetector 15, the selective amplifier and the phase meter 17. The selective amplifier is tuned to the frequency inverse of the sawtooth period. One of the inputs of the phase meter 17 is connected to the output of the selective amplifier 16, and the second is connected to the generator 13 of the reference signal. The output of the phase meter is connected to the recording device 18. The method is carried out as follows. The diverging beam of rays from source 1 is converted into a parallel beam using a collimator 2. Then a parallel beam of rays is passed through medium 7 with fluctuating parameters. Using the dispersing element 3 convert parallel. beam transmitted through medium 7 into a set of monochromatic rays with a fixed direction of propagation for each spectral component. In the focal plane of Lens 4, a set of images of source 1 is constructed, with each spectral component corresponding to its own image of the source. When radiation passes through medium 7 with fluctuating parameters, the angle of incidence of the rays on the dispersing element 3 continuously changes. At the same time, the position of the image of source 1, corresponding to each spectral component, also continuously changes. By means of a slit diaphragm 5, the spectral region {D. ± sgd), where Hz is D (o6-1) (Ats is the central length, the radiation waves passing through the slit aperture 5; oC is the angle of incidence of the rays on the dispersing element 3. Using the Michelson interferometer 6, the interference pattern The phase of the interference pattern is measured at a fixed path difference of the rays. To measure the phase, an area of the interference pattern equal to one period is found. To do this, using the electrostriction element 11, move the movable mirror 8 of the interferometer 6 according to the sawtooth law y with an amplitude Lo / 2. The control voltage to the electrostriction element 11 is supplied from a sawtooth voltage generator 12 synchronized by the reference signal generator 13. The received light signal is collected by a lens 14 at the receiving site of the photodetector 15. The variable component of the photodetector output is a sinusoidal signal, the phase of which is proportional to the phase of the interference pattern for a fixed value of the path difference of the rays. The change in the phase of the interference pattern is measured using an electronic phase meter 17. For this, the signal from the output of the selective amplifier 16 is compared in phase with the signal of the generator 13. The resulting signal at the output of the phase meter is proportional to the change in the phase of the interference pattern at a fixed path difference. For the radiation passed through the slit aperture 5, with the spectral composition P (e)) Аb (b- (GoO phase of the interference pattern p "Ch4yo, 0-; Ab ((GC, -) - 21Gy b-, -, where the function b ((Y) describes the shape of the spectral line with the average / G - / I - is the wave number; L1; Q is the fixed path spacing of the rays; A is a constant coefficient. Since A ui-b (), the phase is changed interference pattern with a fixed path difference x, characterizes the change in the angle of arrival of the radiation S..0, G -, / 4b (G- (5o) V-oT; To determine the fluctuations of the angle of the radiation input, the scale of the recording devices 18 is directly calibrated in units of angles. The proposed method provides for the measurement of the angle of arrival of radiation with a powder-like accuracy by the spectral composition of the radiation transmitted through the slit diaphragm, regardless of the degree of absorption of radiation in the medium, and the possibility of investigating the medium for a short distance. measuring fluctuations of the angle of arrival of radiation, based on the transmission of radiation from a point light source through a medium with fluctuating parameters and the formation of the image Neither the source is distinguished by the fact that, in order to improve the measurement accuracy, the radiation from a point source is converted so that a parallel beam of rays transmitted through a medium with fluctuating parameters decomposes into monochromatic spectral components for which the source image is formed, The portion of the source images along which the interference pattern is formed and its phase is measured at a fixed path difference of the rays. Sources of information taken into account in the examination of 1-. Stasenko V.N. The use of a shadow device for determining the characteristics of turbulence. PMGF, 1970, No. 3, p. 152.
2. Бовшеверов В. М., Гурвич А.С.,. Каллистратова М. Д. Экспериментальное исследование дрожани искусственного источника света. Радиофизика , 1961, т. 4, № 5, с. 886 (прототип).2. Bovsheverov V.M., Gurvich A.S.,. M. Kallistratova. Experimental study of the artificial light source tremor. Radiofizika, 1961, v. 4, No. 5, p. 886 (prototype).