SU451000A1 - Оптический спин-спектрометр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технике оптической спектроскопии и пол риметрии и может быть использовано при исследовании свойств веществ оптическими способами по исследованию свойств излучени , проход щего через вещество.

Известные спектроскопические и пол ризационные устройства вы вл ют не всю информацию , которую несет излучение, прошедшее через вещество.

Широко используемые спектроскопические устройства разлагают световой пучок на некогерентные между собой компоненты (цуги) различной длины волны и позвол ют получать функции распределени  цугов (спектры мощности излучени ) в зависимости от длины волны и независимо от состо ни  пол ризации цуга.

Пол ризационные устройства, основанные на использовании всевозможных анализаторов и компенсаторов, позвол ют (в сочетании со спектроскопическим устройством) определить параметры Стокса дл  всей стохастической совокупности цугов с данной длиной волны, но с разными состо ни ми пол ризации (т. е. вторые моменты флуктуации напр женности пол  волны).

Эти устройства не дают возможности измер ть функцию распределени  цугов по состо ни м пол ризации.

С целью разложени  падающего излучени  в трехмерный спектр по состо ни м пол ризации и определени  трехмерной функции распределени  стохастической совокупностп

некогерентных между собой компонент падающего излучени  по этим состо ни м, диспергирующий элемент выполнен с большим градиентом оптической плотности, а перед элементом установлен варьируемый пол ризационный компенсатор. Диспергирующий элемент установлен таким образом, что вектор градиента его оптической плотностп перпендикул рен к падающему лучу. Существо изобретени  по сн етс  следующим образом.

На пути исследуемого светового пучка помещен варьируемый компенсатор, который измен ет известным образом степень эллиптичности пол ризации падающего пучка. Затем на пути светового пучка установлен диспергирующий элемент с большим градиентом оптической плотности.

Световой пучок, пройд  сквозь изотроппое тело с заданным поперечным градиентом оптической плотности D и выйд  в непоглощающую среду, становитс  слабонеоднородным, и направление образованного им луча отклон етс  от направлени  фазовой нормали а световой волны на угол v e2kon

3

11

в направлении, параллельном УД ,- где 7 - степень эллиптичности пол ризации луча до его преобразовани  в неоднородную волну, т. е. удельный спиновый момент импульса цуга; п - показатель преломлени  непоглощающей среды, ko - волновое число в вакууме; е - основание натуральных логарифмов.

Если монохроматический световой пучок представл ет собой стохастическую совокупность некогерентных между собой цугов с различными состо ни ми пол ризации, то после прохождени  сквозь изотропное тело с заданным поперечным градиентом оптической плотности D он образует веер световых пучков, направление каждого из которых определ етс  величиной q дл  соответствующего цуга и одинаковым дл  всех цугов значением VD, т. е. цуги с различной величиной q пространственно раздел ютс , и зависимость мощности излучени  от угла поворота луча V воспроизводит функцию распределени  цугов по степен м эллиптичности пол ризации q.

Следовательно, в спин-спектроскопии роль диспергирующего элемента выполн ет изотропное тело с поперечным градиентом оптической плотности. Таким телом может служить обычный фотометрический клин из поглощающего стекла либо из полупрозрачного металлического покрыти  или даже образованный клиновидным тонкослойным интерфотометром типа Фабри-Перо, а также призма из поглощающего материала. При нормальном падении монохроматического светового пучка фотометрический клин осуществл ет его развертку в спин-спектр в плоскости, перпендикул рной к направлению VD. В случае поглощающей призмы одновременно

происходит развертка в спектр по длинам волн (перпендикул рно к ребру призмы) и в спин-спектр (параллельно ребру призмы), что позвол ет использовать призму и дл  немонохроматического света.

Дальнейщее увеличение доступной дл  измерени  информации достигаетс  помещением перед диспергирующим телом варьируемого компенсатора, мен ющего известным образом величину q в зависимости от характера пол ризации цуга. Получение последовательности спин-спектров при различных состо ни х компенсатора позвол ет измерить полную функцию распределени  цугов по всевозможным состо ни м их пол ризации.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Оптический спин-спектрометр дл  измерени  функции распределени  некогерентных между собой компонент излучени  по состо ни м пол ризации, содержащий источник излучени  и диспергирующий элемент, отличающийс  тем, что, с целью разложени  падающего излучени  в трехмерный спекто по состо ни м пол ризации и определени  трехмерной функции распределени  стохастической совокупности некогерентных между собой компонент падающего излучени  по этим состо ни м, диспергирующий элемент выполнен с больщим градиентом оптической плотности, а перед элементом установлен варьируемый пол ризационный компенсатор .

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что диспергирующий элемент установлен так, что вектор градиента его оптической плотности перпендикул рен к падающему лучу.