PL62822B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 30.IV.1971 62822 KI. 57 b, 5/02 MKP G 03 c, 5/02 Twórca wynalazku: Stanislaw Kozikowski Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Fizyki), Warszawa (Polska) Sposób pomiaru zdolnosci rozdzielczej materialów swiatloczulych Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru zdolnosci rozdzielczej materialów swiatloczulych, zwlaszcza materialów fotograficznych.Znane sa sposoby pomiaru zdolnosci rozdzielczej materialów swiatloczulych polegajace na wykony¬ waniu zdjec tablic linii wzorcowych metoda kopio¬ wania stykowego lub na fotografowaniu tablic w znacznym pomniejszeniu, a nastepnie na ocenie maJksymalnej ilosci liiniii wzorcowych w jednostce dlugosci w tak zapisanym obrazie.W przypadku fotografowania tablic wzorcowych na badanym materiale, wymagana jest koniecznosc bardzo dokladnego uprzedniego okreslenia wlasci¬ wosci obiektywu, stosowanego do fotografowania wzorcowych siatek linii. Dalsza jego niedogodnoscia jest to, ze otrzymany w ten sposób wynik pomiaru zdolnosci rozdzielczej okresla laczna zdolnosc roz¬ dzielcza obiektywu i badanej warstwy swiatloczu¬ lej. Ponadto, stosowanie obiektywu lub jakiegokol¬ wiek ukladu optycznego ogranicza zakres widmowy stosowania tego sposobu ze wzgledu na graniczna przepuszczalnosc elementów tego ukladu dla swia¬ tla o wybranej dlugosci fali; uniemozliwia to po¬ miary w obszarze promieni X, w nadfiolecie lub tez w obszarze podczerwieni.Wada tego znanego sposobu jest równiez znacz¬ na pracochlonnosc w stosunku do uzyskiwanych do¬ kladnosci pomiaru, jak tez koniecznosc stosowania obiektywów o szczególnych wlasnosciach i siatek linii wzorcowych. 25 30 Celem wynalazku jest unikniecie wymienionych wad i opracowanie bezwzglednego pomiaru zdol¬ nosci rozdzielczej materialów swiatloczulych bez stosowania obiektywu do wykonania zdjec pomia¬ rowych, a takze bez stosowania wzorcowych siatek linii dla dowolnej dlugosci fali.Cel ten osiagnieto przez zastosowanie zjawisk ho¬ lografii do pomiaru zdolnosci rozdzielczej materia¬ lów swiatloczulych. Isto!ta sposobu polega na tym, ze material swiatloczuly naswietla sie poprzez umieszczenie go w miejscu interferencji dwu wia¬ zek swiatla otrzymanych przez podzielenie plytka swiatlodzielaca wiazki otrzymanej ze zródla swiatla spójnego, korzystnie laserowego.Uzyskany obraz prazków interferencyjnych, sta¬ nowiacy siatke dyfrakcyjna, przeswietla sie swiat¬ lem monochromatycznym i dokonuje sie pomiaru stalej siatki.Odwrotnosc stalej siatki dyfrakcyjnej jest miara zdolnosci rozdzielczej materialów.Sposób wedlug wynalazku umozliwia unifikacje pomiaru zdolnosci rozdzielczej materialu swiatlo¬ czulego dla dowolnego obszaru czulosci spektralnej badanych materialów swiatloczulych. Nie wymaga korekcji uzyskanych wyników przy zastosowaniu danego materialu fotograficznego do celów holo¬ grafii i do rejestracji danych w interferometrii i w analizie spektralnej.Wynalazek jest dokladniej Objasniony na przy¬ kladzie przeprowadzenia pomiaru, przedstawionym 62 82262 822 3 30 na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schema¬ tycznie, uklad do zapisywania prazków interferen¬ cyjnych, fig. 2 przedstawia schematycznie sposób pomiaru katów ugiecia.Przebieg pomiaru zdolnosci rozdzielczej jest na- 5 stepujacy. Na drodze wiazki swiatla spójnego wy¬ chodzacego ze zródla promieniowania Z umieszcza sie plytke swiatlodzielaca PS. Czesc wiazki prze¬ chodzi przez te plytke i ma nie zmieniony kierunek, zas czesc wiazki zostaje odchylona przez plytke 10 PS.Obie wiazki, odchylona i przepuszczona przez plytke PS, sa natezeniowo równe i wzajemnie spój¬ ne. Na drodze wiazki odchylonej umieszcza sie zwierciadlo Z odbijajace ja ku wiazce o nie zmie- 15 nionym kierunku rozchodzenia sie. W miejscu prze¬ ciecia sie osi wiazka swiatla odbitego dd zwierciadla Z i osi wiazki swiatla otrzymanego ze zródla pro¬ mieniowania Z, umieszcza sie material swiatloczu¬ ly M. Poniewaz obie wiazki przecinaja sie pod 20 katem a, który jest katem zbieznosci obu wiazek, w obszarze, w którym sie przecinaja, zachodzi zja¬ wisko Interferencji swiatla. Na umieszczonym w tym obszarze, dokladniej w linii minimów i maksi¬ mów interferencyjnych, materiale swiatloczulym M 2s otrzymuje sie zapis ukladu waskich, równoleglych i równoodleglych linii, bedacych obszarem prazków interferencyjnych. Poniewaz odleglosci pomiedzy tymi liniami interferencyjnymi zaleza ód kata zbieznosci a pomiedzy interferujacymi wiazkami swiatla, przy czym wraz ze wzrostem kata a odleg¬ losci te maleja, przeto kilkakrotnie zmieniajac katy a zbieznosc wiazek od jak najmniejszych ich war¬ tosci az do 90°, otrzymuje sie coraz blizej siebie lezace prazki.Wykonujac zdjecia prazków interferencyjnych na badanym swiatloczulym materiale M przy róznych, coraz wiekszych katach a zbieznosci obu interferu- jacych wiazek swiatla, okresla sie graniczny kat ag, zbieznosci wiazek, przy którym jeszcze uzyskuje sie prazki interferencyjne na plaszczyznie materialu swiatloczulego M.Graniczny kat Zbieznosci ag wyznacza sie naste¬ pujaco: gdy na badanym materiale sa zapisane prazki przy kacie a o dowolnej wartosci, zdjecie takie jest siatka dyfrakcyjna i rozszczepia swiatlo biale, a wiec patrzac przez nie na przyklad na wlókno zarówki, widac barwne widmo. Natomiast wykonujac zdjecie dla kata zbieznosci wiazek wiek¬ szego od kata zbieznosci o wiekszej niz poprzednio wartosci nie otrzyma sie siatki dyfrakcyjnej i nie zaobserwuje sie rozszczepienia. Najwieksza wartosc kata zbieznosci a, przy której jeszcze zaobserwuje sie interferencje wiazek, jest granicznym katem zbieznosci ag.Obraz zapisu prazków uzyskany przy granicznym kacie Zbieznosci ag jest obrazem, w którym uzyskuje sie najmniejsze odleglosci prazków.Przeswietla sie go swiatlem monochromatycznym, najkorzystniej tym samym, co stosowane do zapisu prazków i wyznacza sie stala siatki dyfrakcyjnej 60 d, to jest odleglosc miedzy prazkami, której od¬ wrotnosc jest miara zdolnosci rozdzielczej. Ze zna¬ nego warunku wzmocnienia dla siatki dyfrakcyj¬ nej n • X = d • sinan (1) 69 35 50 55 gdzie: n oznacza rzad ugiecia, l — dlugosc fali swietlnej, an — kat, pod którym obserwuje sie prazki n-tego rzedu, wynika stala siatki i zdolnosc rozdzielcza.A mianowicie: uwzgledniajac zaleznosci trygo¬ nometryczne, istniejace pomiedzy katami ax i a2, pod którymi obserwuje sie prazki interferencyjne odpowiednio pierwszego rzedu i drugiego, których to prazków obraz, o wielkosci odpowiednio \x i 12 liczac od osi wiazki swiatla dla ugiecia pierwszego i drugiego rzedu obserwuje sie na ekranie odleg¬ lym o wielkosc s od materialu badanego (fig. 2), okresla sie w znany sposób, poprzez transponowa- nie wyzej wspomnianego, znanego wzoru (1), zdol¬ nosc rozdzielcza R R = 1 d (2) gdzie: R — zdolnosc rozdzielcza materialu, d — stala siatki dyfrakcyjnej, i otrzymuje sie wzór na zdolnosc rozdzielcza R = sman n-A (3) gdzJie: — 'zdolnosc rozdzielcza materialu, — irzad ugiecia, — Ikat, pod którym obserwuje sie prazki iinterferencyjne n-lteigo rzedu, — idluigosc fali swietlnej.Stosujac do pomiaru stalej siatki bardzo waska spektralnie linie swiatla, najkorzystniej z lasera gazowego, a talkze duze w stosunku do dlugosci fali swietlnej odleglosci s i 1, mozna uzyskac praktycz¬ nie dowolna dokladnosc pomiaru badanej zdolnosci rozdzielczej.Przykladowo wykonany pomiar zdolnosci roz¬ dzielczej materialu swiatloczulego przy zastosowaniu o swia/tla czerwonego lasera He^Ne(6328 A), dla kata zbieznosci wiazek a = 4°22', pozwolil uzyskac na badanym materiale fotograficznym uklad prazków interferencyjnych odleglych od siebie o 8 /i, co od¬ powiadalo zdolnosci rozdzielczej badanego materialu równej 125 linii/mm. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób pomiaru zdolnosci rozdzielczej materialów swiatloczulych, zwlaszcza materialów fotograficz¬ nych, znamienny tym, ze material swiatloczuly na¬ swietla sie poprzez umieszczenie go w miejscu in¬ terferencji dwu wiazek swiatla, otrzymanych przez podzielenie plytka swiatlodzielaca wiazki otrzyma¬ nej ze zródla swiatla spójnego, korzystnie lasero¬ wego, po czym uzyskany obraz prazków infberfe- rencyjnych, stanowiacy siatke dyfrakcyjna, prze¬ swietla sie swiatlem monochromatycznym i doko- nuje sie.pomiaru stalej siatki, której odwrotnosc jest zdolnoscia rozdzielcza materialu.KI. 57 b, 5/02 62 822 MKP G 03 c, 5/02 z; r CPS ^5? /^^r 1 ^J ^ Fig* Fig 2 PL PL