Изобретение относитс к оптике и измерительной технике и предназна чено дл измерени показателей преломлени анизотропных кристаллов, преимущественно в инфракрасной области . Известен рефрактометр,, содержащий источник излучени , оптическую систему , пол ризатор, модул тор, анализатор , приемник излечени и усилйгель- ij . Однако данное устройство неприменимо дл исследовани анизотропных сред гониометрическим методом и.з-за вли ни оптической активности, а также линейного и циркул рного дихроизмов . Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности рефрактометр дл анизотропных кристаллов, соде;ржа щий источник излучени , скрещенные или параллельные пол ризатор и анализатор , между которыми установлена плоскопараллельна пластина, изготовленна из исследуемого одноосного кристалла, гониометр, спектрограф и фотографическое устройство. Исследуе мую пластину устанавливают на поворо ном столике гониометра так, что ее оптическа ось отклонена на 45 относительно плоскости пол ризации пол ризатора и анализатора. При вращении пластинки вокруг оптической оси измер ют углы падени луча, соответствующие минимуму интерференционной картины, по которым стро т линии регрессии, использу известные функциональные зависимости. По наклону линий регрессии определ ют показатели преломлени 2 . Однако известное устройство невозможно примен ть дл измерени пок зателей преломлени кристаллов, обладающих оптической активностью. а также линейным и циркул рным дихро измом. Кроме того оно характеризуетс низкой точностью измерений показател преломлени анизотропных кристаллов Цель изобретени - измерение коэф фициентов преломлени анизотропных кристаллов, обладающих оптической . активностью и дихроизмом, а таклсе по вышение точности измерений. Поставленна цель достигаетс тем что в устройство, содержащее источни излудени и последовательно рас .положенные по ходу излучени пол ризатор ,- гониометр, анализатор и фотоприемник, введены два полупрозрачных зеркала, пластина Z-среза, электрооптический модул тор, отражающее зеркало, узкополосный усилитель , и нуль-индикатор, причем первое полупрозрачное зеркало, пластина 2 -среза и электрооптйческий модул тор расположены по ходу излучени между пол ризатором и гониометром , при зтом первое полупрозрачное зеркало установлено таким образом, что нормаль К ее поверхности составл ет угол 45 относительно направлени излучени , ППП параллельна или перпендикул рна плоскости, содержа щей нормаль первого полупрозрачного зеркала и совпадающей с направлением излучени , толщина кварцевой пластины Z -среза соответствует вращению плоскости пол ризации на 45 , а оптическа ось электрооптического модул тора составл ет угол 45 с ППП,, после гониометра. установлено перпендикул рно направлению излучени непрозрачное зеркало, по ходу излучени , отраженного от первого полупрозрачного зеркала, установлены последовательно расположенные второе полупрозрачное зеркало, анализатор и фотоприемник, причем второе полупрозрачное зеркало установлено таким образом, что нормаль к ее поверхности составл ет угол 45 с направлением излучени , отраженного от первого полупрозрачного зеркала, а плоскость пол ризации анализатора составл ет угол 45 с плоскостью, совпадающей с направлени ми излучени , отраженного от первого и второго полупрозрачных зеркал, при этом выход фотоприемника соединен через узкопОлос ый усилитель с входом нуль-индикатора. На фиг..1 схематически изображено предлагаемое устройство на фиг. 2 - азимуты оптических осей анизотропных элементов; на фиг. 3 зависимости сигнала на выходе узкополосного усилител от угла падени луча € на исследуемую кристаллическую пластину. Рефрактометр содержит источник 1 . монохроматического коПлимированного излучени и расположенные по ходу излучени пол ризатор 2, первое полупрозрачное зеркало 3, кварцевую пластину Z-среза 4, электрооптический модул тор 5, гониометр 6, на поворрт ном столике которого установлен , 3 держатель исследуемого объекта 7, непрозрачное зеркало 8, второе полупрозрачное зеркало 9, анализатор 10, фотоумножитель 11, узкополосный усилитель 12 и нуль-индикатор 13. Устройство работает следующим образом Линейно пол ризованный луч, прошедший сквозь полупрозрачное зеркало 3 без изменени состо ни пол ризации , поскольку плоскость пол ризации луча параллельна (или перпен дикул рна) плоскости падени Л5гча на зеркало, попадает на кварцевую пластинку Z-среза 4, толщина которой подобрана таким образом, чтобы плос кость пол ризации луча повернулась на 45°. При прохождении луча сквозь электрооптический модул тор 5 в пр мом направлении его состо ние пол ри . зации мен етс незначительно и толь ко вследствие паразитной электрогирации , так как оптическа ось модул тора параллельна плоскости пол ризации падающего луча. При обратно прохождении луча сквозь электрооптический модул тор 5 изменение состо ни пол ризации луча за счет электрогирации компенсируетс , поэтому , если между модул тором 5 и непрозрачным зеркалом 8 не установлен исследуемый объект, который может изменить состо ние пол ризации луча, на анализатор 10 падает линейно пол ризованный луч, и на выхо де узкополосного усилител 12,настрое ного на частоту МОДУЛЯЦИИ электрооптического модул тора 5, имеет место нулевой сигнал. При установке на поворотном столике гониометра 6 исследуемого объекта луч . . становитс благодар двупреломпе- ни(о эллиптически пол ризованным. Ортогональные составл ющие луча интерферируют на анализаторе 10, причем, поскольку одна составл юща модулирована по фазе, фототок на выходе фотоумножител 11 имеет, вид: + ( (1) + 2T,T2Sin8-sbcj, (I) . где Тд , Т„ - амплитудные коэффициенты пропускани , дл / ортогонально пол ризо ванных лучей, неравность которых обуслов ливает линейный дихро 1 8 - разность фаз между ортогонально пол ризованными лучами , 6 .ejj sincDt, 6д,СО - соответственно амплитуда и частота модул ции. При вращении исследуемой крист |лической пластинки вокруг оси,перендикул рной лучу, на некоторый гол i (фиг.З) на анализатор падает инейно пол ризованный луч при 5 5 Kit и на выходе узкополосного усиител имеет место нулевой сигнал, коорый фиксирует нуль-индикатор 13. о измеренным углам рассчитывают начени показателей преломлени . В астности, есл исследуемым объектом вл етс одноосный кристалл, оптичеса ось которого перпендикул рна оси ращени и лежит в плоскости среза, оказатели преломпени можно опреелить по формулам: ( , 8(26in 52-Si et-Si 3) Uт;(25in 2-sin e.-5-in з) - (3) Поскольку, в формулу (2) дл Пд не вход т значени длины волны излуче- . ни ii и толщины пластины d, погрешности определени Л и d не вли ют на точность измерени Пд. Кроме того, при известном ng формула (3) может служить дл определени d (при известном 1( ) или Л (при известном d) по измеренным углам Е, 2 Ъ . Предлагаемый рефрактометр измер ет показатели преломпени не только одноосных, но и двуосных кристаллов при произвольной (в том числе и неизвестной ) (риентации оптический осей. Кргда ориентаци оптических осей кристаллической пластины 1 еизвестна, провод т п ть измерений углов падени Е| в случае одноосного кристалла и восемь измерений , в случае двуосного . Составл соответственно . четыре или семь уравнений, соответствующих изменению разности хода на Л при повороте пластины от до , наход т показатели преломлени и направл кнцие косинусы септических осей. В предлагаемом устройстве исключены циркул рные эффекты вследствие наличи зеркала 8 и вли ние линейного;дихроизма в результате применени модул ции, характер которой определен ориентацией элементов. При указанной на фиг. 2 ориентации оптических осей элементов 2, 5 и 10 фототок, который пропорционален интенсивности луча после анализатора 8, определ етс уравнением (1). Из уравнени (1) видно , что нечетные гармоники пропорциональны линейному двупреломпению (sinS ), четнце гармоники - линейному дихроизму (Т - Т|). Поскольку узкополоснын усилитель 10 настроен на частоту модул ции электроопт ческого модул тора 6 (или другую нечетную гармонику), то линейный дихроизм не вли ет на точность измерений линейного двупрёломпени . Ковьшение точности измерений показател преломлени обеспечиваетс за счет двойного прохождени лучей благодар исклю ению вли ни электрогирации модулирующего кристалла и погрешности, вызванной раздвоением луча из-за двупреломлени , что обеспечиваетс прохождением отраженных лучей по тождественной траектории. Оптическа схема рефрактометра удовлетвор ет основным требовани м, предъ вл емым к прецизионным модул ционным приборам, т.е. исключено вли ние на точность измерений дрейфа рабочей точки модул тора благодар ориентации модул тора 6 и анализатора 8, а также искажений состо ни пол ризации лучей на полупрозрачных зеркалах,что обеспечиваетс перпендикул рностью их плоскостей падени . Применение интерференционного гониометра с точностью отсчета 0,1 позвол ет измерить показатели преломпени р да кристаллов в инфракрасной области спектра с точностью 1 - 5-10
8
Й/z./