RU1818545C - Method of measuring double refraction - Google Patents

Method of measuring double refraction

Info

Publication number
RU1818545C
RU1818545C SU4915960A RU1818545C RU 1818545 C RU1818545 C RU 1818545C SU 4915960 A SU4915960 A SU 4915960A RU 1818545 C RU1818545 C RU 1818545C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase difference
light
birefringence
sample
determined
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Владимирович Старостенко
Вячеслав Владимирович Никитин
Сергей Алексеевич Ерохин
Original Assignee
Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова filed Critical Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова
Priority to SU4915960 priority Critical patent/RU1818545C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1818545C publication Critical patent/RU1818545C/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Использование: контрольно-измерительна  техника. Сущность изобретени : измер емый образец облучают монохроматическим пол ризованным пучком света на двух длинах волн. Пучок света пол ризуют так, чтобы плоскость пол ризации составила угол 45° с главными ос ми измер емого образца. Выбирают такую длину волны, чтобы скомпенсированна  разность фаз соответствовала целому числу периодов, Измен   длину волны света, компенсируют разность фаз. По моменту компенсации определ ют дробную часть периода разности фаз света. Полный период разности фаз света f прошедшего образец, определ ют по формуле /(360(h. -At )), где т - цела  часть периода разности фаз света без учета дисперсии двойного лучепреломлени , К-дробна  часть периода разности фаз света без учета дисперсии двойного лучепреломлени , AI и Аг - длины волн света , pi - разность фаз света, прошедшего образец на длине волны Яг . По установленному полному периоду разности фаз определ ют полную разность фаз света, прошедшего образец. Затем при известном поперечном размере образца определ ют его двойное лучепреломление. 1 ил. СГ СUsage: instrumentation. SUMMARY OF THE INVENTION: A measured sample is irradiated with a monochromatic polarized light beam at two wavelengths. The light beam is polarized so that the plane of polarization is at an angle of 45 [deg.] with the main axes of the measured sample. Such a wavelength is chosen that the compensated phase difference corresponds to an integer number of periods. By changing the wavelength of light, the phase difference is compensated. At the time of compensation, the fractional part of the phase difference of the light is determined. The full period of the phase difference of light f of the transmitted sample is determined by the formula / (360 (h. -At)), where m is the integer part of the period of the difference of light without taking into account the dispersion of birefringence, the K-fractional part of the period of the difference of light phases without taking into account the dispersion birefringence, AI and Ar are the wavelengths of light, pi is the phase difference of the light transmitted through the specimen at the wavelength г. From the established full period of the phase difference, the total phase difference of the light transmitted through the sample is determined. Then, with a known transverse dimension of the sample, birefringence is determined. 1 ill. SG C

Description

Способ измерени  двойного лучепреломлени  (ДЛП) веществ относитс  к области контрольно-измерительной техники и может быть использован как при создании средств контрол  двойного лучепреломлени  веществ, так и при измерени х производственного и научно-исследовательского характера.A method for measuring birefringence (BFR) of substances belongs to the field of measurement technology and can be used both for creating means for controlling birefringence of substances and for measurements of industrial and research nature.

Цель изобретени  - повышение точности и расширение диапазона измерений.The purpose of the invention is to increase accuracy and expand the measurement range.

Способ основан на том факте, что дисперси  двойного лучепреломлени  на этих длинах волн не может быть такой, чтобыThe method is based on the fact that the birefringence dispersion at these wavelengths cannot be such that

разность фаз на этих длинах волн находилась в различных периодах вплоть до нескольких дес тков периодов, поэтому выбрав значение разности фаз дл  AI , соответствующее целому числу периодов, получают значение дробной части разности фаз дл  А2 в этом же периоде.the phase difference at these wavelengths was in different periods up to several tens of periods, therefore, choosing the value of the phase difference for AI corresponding to an integer number of periods, we obtain the fractional part of the phase difference for A2 in the same period.

Повышение точности измерени  двойного лучепреломлени  обеспечиваетс  путем исключени  погрешности корректировани  вспомогательной длины волны и дробного пор дка интерференции в зависимости от дисперсии двойного лучепреломлени  образца,Improving the accuracy of the measurement of birefringence is ensured by eliminating the error in the correction of the auxiliary wavelength and fractional order of interference depending on the dispersion of the birefringence of the sample.

0000

00 СП00 joint venture

ь елeat

Расширение диапазона измерений достигаетс  устранением необходимости эта- лонировани ..The extension of the measuring range is achieved by eliminating the need for calibration.

Способ измерени  двойного лучепреломлени  веществ, содержащие признаки, сходные с признаками, отличающими за вл емое решение от прототипа, не обнаружены .A method for measuring the birefringence of substances containing features similar to those distinguishing the claimed solution from the prototype was not found.

На чертеже представлен пример осуществлени  описанного способа.The drawing shows an example implementation of the described method.

Свет от источника 1 через монохрома- тор 2 и пол ризатор 3 направл ют на измер емый образец 4, за образцом 4 свет пропускной через четвертьволновую пластину 5, анализатор б и направл ют на фотоприемник 7, а сигнал с фотоприемника 7 направл ют в измеритель 8.The light from the source 1 through the monochromator 2 and the polarizer 3 is directed to the measured sample 4, after the sample 4 the light is transmitted through the quarter-wave plate 5, the analyzer b is sent to the photodetector 7, and the signal from the photodetector 7 is sent to the meter 8 .

Монохроматический пучок света с длиной волны А пол ризуют так, чтобы плоскость пол ризации составила угол 45° с главными ос ми измер емого образца 4. Четвертьволновую пластинку 5 ориентируют так, чтобы одна из ее главных осей совпадала с плоскостью пол ризации пол ризатора 3,A monochromatic light beam with wavelength A is polarized so that the plane of polarization makes an angle of 45 ° with the main axes of the measured sample 4. The quarter-wave plate 5 is oriented so that one of its main axes coincides with the plane of polarization 3

Измен   длину волны Ai компенсируют разность фаз так, чтобы она соответствовала целому числу -периодов. Момент компенсации определ ют по минимуму сигнала измерител  8, поступившего на него с фотоприемника 7. Затем измен ют длину волны света так, чтобы можно было обнаружить раскомленсацию света, прошедшего образец 4. Далее вращением анализатора б компенсируют свет до минимума и по удвоенному углу поворота анализатора 6 определ ют разность фаз света длиной волны Да . Использу  зависимость, определ ют период разности фаз, а по периоду разности фаз и измеренному значению разности фаз по зависимости определ ют полную разность фаз дл  длины волны евета A-t или АаChanging the wavelength Ai compensate for the phase difference so that it corresponds to an integer number of β-periods. The moment of compensation is determined by the minimum signal of the meter 8, received from the photodetector 7. Then, the wavelength of light is changed so that it is possible to detect the uncompensation of light transmitted through sample 4. Then, by rotating the analyzer b, the light is compensated to a minimum and by a doubled angle of rotation of the analyzer 6 determine the phase difference of the light with a wavelength of Yes. Using the dependence, the phase difference period is determined, and from the phase difference period and the measured value of the phase difference, the total phase difference for the wavelength of the wavelet A-t or Aa is determined from the dependence

Полна  разность фаз на длинах волн света AI и А2 равны соответственно,The total phase difference at the wavelengths of light AI and A2 are equal, respectively,

умmind

ргwg

2 :Дп1 d й2: Dp1 d th

2л:Дп2сГ Ј2l: Dp2sG Ј

(1)(1)

(2)(2)

где т - период разности фазwhere t is the phase difference period

Р. pi дробные части разности фаз дл  AI , Аа соответствэнно градус,P. pi the fractional parts of the phase difference for AI, Aa, correspondingly degree,

d.- длина пути света в веществе MJ;d.- the path length of light in the substance MJ;

Ant, Ana - коэффициенты двойного лучепреломлени Ant, Ana - birefringence coefficients

Ai , Аа- длина волн света М.Ai, Aa- the wavelength of light M.

Поделив уравнение (1) на (2) получимDividing equation (1) by (2) we obtain

Лги 11 -щ- А2- Lies 11 -shch- A2-

AniAni

An 2An 2

A2-AiA2-Ai

(3)(3)

Поскольку т целое число, то без учета отношени  дисперсий двойного лучепреломлени  Am/Ana, m получаетс  в виде смешанной дроби, где при Ani Ana, цела  часть дробного числа равна т. Если при измерении на длине волны Ai скомпенсированна  разность фаз соответствует целому количеству периодов, то есть дробна  часть разности фаз (р 0 , можно записать:Since m is an integer, without taking into account the birefringence dispersion ratio Am / Ana, m is obtained as a mixed fraction, where for Ani Ana, the integer fraction of the fraction is equal to m. If, when measured at the wavelength Ai, the compensated phase difference corresponds to an integer number of periods, that is, the fractional part of the phase difference (p 0, you can write:

(m+k)(m + k)

p2.kip2.ki

360 (А2 -АО360 (A2 -AO

Отбрасыва  дробную часть в выражении получаем число т, полна  разность фаз света прошедшего измер емый образец на длине волны А2 определ етс  по формулеDiscarding the fractional part in the expression, we obtain the number m, the total phase difference of the light transmitted by the measured sample at wavelength A2 is determined by the formula

22

m m

2 л:Ап2 d2 L: Ap2 d

следовательно коэффициент двойного од лучепреломлени  на длине волны Аа равенtherefore, the birefringence coefficient at the wavelength Aa is

(4)(4)

Проверка уравнени  (1) показывает, что оно справедливо дл  всех веществ в пределах нескольких дес тков периодов разности фаз,A check of equation (1) shows that it is valid for all substances within several tens of periods of phase difference,

Использование за вл емого способа измерени  двойного лучепреломлени  веществ по сравнению с прототипом позвол ет получить более высокую точность измерений за счет исключени  погрешности корректировани  вспомогательной длины волны и дробного пор дка интерференции в зависимости от дисперсии двойного лучепреломлени  образца. При использовании за вл емого способаThe use of the claimed method for measuring the birefringence of substances as compared with the prototype allows to obtain higher measurement accuracy by eliminating the error of correction of the auxiliary wavelength and fractional order of interference depending on the dispersion of the birefringence of the sample. When using the claimed method

устран етс  необходимость эталонирова- ни , это г.озьол ет расширить диапазон измерений Способ особенно эффективен при измерении объектов малых размеров тонких химических нитей, пленок, геологических шлифов и т.д.the need for standardization is eliminated; this makes it possible to expand the measurement range. The method is especially effective in measuring small-sized objects of thin chemical threads, films, geological sections, etc.

Изобретение позвол ет исключить вли ние дисперсии двойного лучепреломлени . С учетом того, что разность фаз последнего периода измер етс  методом Сенармона, предлагаемый способ позвол ет повыситьThe invention eliminates the effect of birefringence dispersion. Given that the phase difference of the last period is measured by the Senarmon method, the proposed method allows to increase

точность измерени  двойного лучепреломлени  веществ. Погрешность измерений при этом составл ет (0,1-1)%.birefringence accuracy of substances. The measurement error in this case is (0.1-1)%.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ измерени  двойного лучепре- ломлени  веществ, включающий облучение измер емого образца вещества монохроматическими пол ризованными пучками света двух длин волн, измерение дробных частей разностей фаз на этих длинах волн и опре- деление двойного лучепреломлени  при известном размере образца, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  диапазона измерений, выби: рэют длины волн из услови  соответстви  скомпенсированной разности фаз целому числу периодов, затем измен ют длину волны света, компенсируют разность фаз и. по моменту компенсации определ ют дробную часть периода разности фаз, а полный пери- SUMMARY OF THE INVENTION A method for measuring the birefringence of substances, comprising irradiating a measured sample of a substance with monochromatic polarized light beams of two wavelengths, measuring the fractional parts of the phase differences at these wavelengths, and determining birefringence at a known sample size, characterized in that in order to increase accuracy and expand the measurement range, select: wavelengths are selected from the condition that the compensated phase difference corresponds to an integer number of periods, then the wavelength of light is changed, ompensiruyut and phase difference. the moment of compensation determines the fractional part of the phase difference period, and the complete од разности фаз света, проше шего образец , определ ют по формулеOne phase difference of light passing through the sample is determined by the formula 360 (Хг -AT)360 (Xg -AT) где т - цела  часть периода разности фаз света без учета дисперсии двойного лучепреломлени ;where m is the integer part of the period of the phase difference of the light without taking into account the dispersion of birefringence; К -дробна  часть периода разности фаз света без учета дисперсии двойного лучепреломлени ;K is the fractional part of the phase difference period of the light without taking into account the birefringence dispersion; Л.1 , Аз - длины волн света; (pi- разность фазы света, прошедшего образец на длине волны AI по установленному полному периоду разности фаз определ ют полную разность фаз света, прошедшего образец, и определ ют его двойное лучепреломление. L.1, Az - wavelengths of light; (pi is the phase difference of the light transmitted through the sample at wavelength AI from the established full period of the phase difference, the total phase difference between the light transmitted through the sample is determined, and its birefringence is determined.
SU4915960 1991-03-01 1991-03-01 Method of measuring double refraction RU1818545C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4915960 RU1818545C (en) 1991-03-01 1991-03-01 Method of measuring double refraction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4915960 RU1818545C (en) 1991-03-01 1991-03-01 Method of measuring double refraction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1818545C true RU1818545C (en) 1993-05-30

Family

ID=21563154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4915960 RU1818545C (en) 1991-03-01 1991-03-01 Method of measuring double refraction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1818545C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Эделыитейн Е.И. О методе компенсации Сенармона. сборник Исследование по фото- упругости и пластичности, Л.: ЛГУ, 1963, вып, 2. 153-167, Авторское свидетельство СССР № 789689, кл. G 01J 3/12, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4589776A (en) Method and apparatus for measuring optical properties of materials
KR100765709B1 (en) Spectroscopic polarimetry
EP0468487B1 (en) Method of detecting angle of optical rotation in solution having time-dependent concentration, detection apparatus therefor, and detector cell therefor
US20090033936A1 (en) Optical characteristic measuring apparatus and optical characteristic measuring method
US6128080A (en) Extended range interferometric refractometer
Shindo Application of polarized modulation technique in polymer science
RU2135983C1 (en) Process measuring transmission, circular dichroism and optical rotation of optically active substances and dichrograph for its realization
Liu et al. Simultaneous measurement of optical rotation dispersion and absorption spectra for chiral substances
EP0602070B1 (en) Fiber optic probe and method for detecting optically active materials
US3741660A (en) Conversion of circular dichroism spectropolarimeter to linear dichroism measurement mode
US6480277B1 (en) Dual circular polarization modulation spectrometer
CN101187631A (en) Uniaxial crystal birefringence measuring method
RU1818545C (en) Method of measuring double refraction
EP0080540A1 (en) Method and apparatus for measuring quantities which characterize the optical properties of substances
US3926524A (en) Method of and means for obtaining a pair of orthogonal linear dichroic parameters
US3481671A (en) Apparatus and method for obtaining optical rotatory dispersion measurements
US3600094A (en) Suspended solids concentration measurement using circular polarized light
US4167338A (en) Method and apparatus for determining the quantity ratio of two components of a multi-substance mixture
US4003663A (en) Device for calibrating instrument that measures circular dichroism or circularly polarized luminescence
Stein A procedure for the accurate measurement of infrared dichroism of oriented film
Umeda et al. Measurement of the residual birefringence distribution in glass laser disk by transverse zeeman laser
FI89412B (en) Foerfarande och polarimeter Foer maetning av vidning av polarisationsplanet i socker- eller annan loesning
RU208963U1 (en) OPTICAL DEVICE FOR MEASURING GAS CONCENTRATION
WO2001063231A1 (en) Dual circular polarization modulation spectrometer
RU2157513C1 (en) Ellipsometric transmitter