SU817491A1

SU817491A1 - Устройство дл определени харак-ТЕРиСТичЕСКиХ ВЕличиН ОпТичЕСКОйАНизОТРОпии

Info

Publication number: SU817491A1
Application number: SU792723158A
Authority: SU
Inventors: Авраам Яковлевич Александров; Марат Халикович Ахметзянов; Федор Фомич Плешаков
Original assignee: Aleksandrov Avraam Ya; Akhmetzyanov Marat Kh; Pleshakov Fedor F
Priority date: 1979-02-05
Filing date: 1979-02-05
Publication date: 1981-03-30

Description

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для исследования напряженного состояния моделей в рассеянном свете.

Известны устройства для исследования оптической анизотропии веществ, в которых измерения производятся в проходящем или отраженном свете fl] .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для определения характеристических величин оптической анизотропии, содержащее источник линейно поляризованного света, модулятор, фотоприемники и анализатор, в котором ис-15 следуемую модель просвечивают поляризованным светом при одновременном изменении его состояния поляризации и регистрируют изменение интенсивности рассеянного моделью света, причем co-i 20 стояние поляризации изменяют с помощью поляризатора путем его вращеьия и пропускания модулированного света сквозь пластинку в 1/4 длины вол- „ ны [2] . 25

Однако в указанном устройстве нельзя получить одновременную информацию о характеристических величинах, так как при Вращении поляризатора осуществляется только амплитудная 30 модуляция ортогональных составляющих электрического вектора световой волны.

Цель изобретения - получение одновременной и непрерывной информации о характеристических величинах, что позволяет повысить точность их определения и ускорить процесс измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источник линейно поляризованного света, модулятор, соединенный с блоком опорных сигналов, фотоприемники и анализатор, модулятор выполнен в виде Фазозадерживающей пластинки с наведенной разностью Фаз не кратной ‘и? и установленной перед образцом с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной проходящим лучам;

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 линейно поляризованного света, модулятор 2, соединенный с блоком 3 опорных сигналов, два Фотоприемника 4 и 5 для регистрации интенсивности рассеянного моделью света с двух направлений наблюдения, двухканальный радио· частотный спектроанализатор 6, состоящий из узкополосных Фильтров второй it четвертой гармоник и фазовых детекторов. Регистрирующее устройство 7 выполнено в виде самописцев на шесть отдельных каналов. Модулятор 2 установлен перед исследуемым образцом 8 и представляет собой Фаэозадерживающую пластинку с разностью Фаз не кратной 'll , и установленную с возможностью вращения с постоянной угловой скоростью в плоскости, перпендикулярной проходящим лучам. Оси наблюдения Фотоприемников 4 и . 5 лежат в плоскости, перпендикулярной просвечивающим лучам, приуем ось наблюдения Фотоприемника 4 перпендикулярна плоскости пропускания источника света, а ось наблюдения фотоприемника 5 повернута на 45^е1 против часовой стрелки при взгляде навстречу просвечивающим лучам.

При включении источника 1 линейно поляризованного света его лучи пропускаются сквозь модулятор 2, затем модулированным светом просвечивают исследуемый образец 8 и с помощью фотоприемников 4 и 5 регистрируют интенсивность рассеянного образцом света.

Электрический сигнал, полученный с фотоприемника 4, имеет вид V> = “ ^voA ⁺ Мд sin 2cjt + а_4А cos 4cot + '+ Ь_4а sin 4u)t, а, с Лотоприемника 5 — Vg « V₀o + b_z8 sin 2(jt + cos 4wt + + b_4B sin 4wt, где V_o — постоянные составляющие напряжения;

ад, — амплитуды соотнетствую• щих гармоник;

G) — угловая частота враще- ния Фазовой пластинки.

Характеристические величины вычисляют по следующим формулам.

Характеристическая разность фаз ^а4А ^Ь4в - ^а4В ^Ь4А Д » arc cos ---------—

АВ

Характеристическое направление на входе в модель ^Ь4А ^Ь2А — ^Ь4В ^Ь2А qt₀= -- arctg -г--------------------^а4А ^ь28 ~ ^а4В^ЬЗА

Угол ротации (угол между первичным и вторичным характеристическим направлением) ^а48 ^А ~ ^ь4д ⁸

Л “ у arc t.g ------------------ , ^ь4в ^{А + а}4д ⁸ о 2 ,°28 ύ ,2 ⁸ -”|| ^а4б + Ь_4В + — ta | ;

φ — разность Фаз, наведенная Фазовой пластинкой (модулятором).

Выделение спектроанализатором 6 амплитуды Ь_2А , а_4А , Ь_4А , Ь_2в, a_4fi и Ь_АВ отдельных гармоник с учетом их Фазы записывают с помощью регистрирующего устройства 7.

Исключение в устройстве элементов с периодически меняющимися движениями и замена их одной, вращающейся с постоянной угловой скоростью, фазорой пластинкой позволяет получать одновременную и непрерывную информацию о характеристических величинах оптической анизотропии для наблюдаемой точки образца, повысить точность измерений, ускорить процесс исследова-. ния и расширить класс исследуемых задач.

Claims

Изобретение относитс к технической физике и может быть использовано дл иссл дойанн напр женного состо ни моделей в рассе нном свете. Известны устройства дл исследова ни оптической анизотропии веществ, в которых измерени производ тс в проход щем или отраженном свете Ij . близким техническим решением к предлагаемому вл етс устройство дл определени характеристических величин оптической анизотро пии, содержащее источник линейно пол ризованного света, модул тор, фото приемники и анализатор, в котором ис следуемую модель просвечивают пол ри зованным светом при одновременном из менении его состо ни пол ризации к регистрируют изменение интенсивности рассе нного моделью света, причем co сто ние пол ризации измен ют с помощью пол ризатора путем его вращени и пропускани модулированного света сквозь пластинку в 1/4 длины волны 2 . Однако в указанном устройстве нельз получить одновременную информацию о характеристических величинах, так как при йршчении пол ризатора осуществл етс только амплитудна модул ци ортогональных составл ющих электрического вектора световой волны. Цель изобретени - получение одновременной и непрерывной инЛормадии о характеристических величинах, что позвол ет повысить точность их определени и ускорить процесс измерений. Поставленна цель достигаетс тем/ что в устройстве, содержащем источник линейно пол ризованного света, модул тор , соединенный с блоком опорных сигналов, фотоприемники и анализатор, модул тор выполнен в виде фазозадерживающей пластинки с наведенной разностью фаз не кратной it и установленной перед образцом с возможностью вращени в плоскости, перпендикул рной проход щим лучам; На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит источник 1 линейно пол ризованного света, модул тор 2, соединенный с блоком 3 опорных сигналов, два фотоприемника 4 и 5 дл регистрации интенсивности рассе нного моделью света с двух направлений наблюдени , двухканальный радиочастотный спектроанализатор 6, состо щий из узкополосных лильтров второй и четвертой гармоник и фазовых дете торов. Регистрирующее устройство 7 вьтолнено в виде самописцев на шест отдельных каналов. Модул тор 2 уста новлен перед исследуемым образцом 8 и предстаол ет собой фаэозадерживаю щую пластинку с разностью Ьаз не кратной Л , и установленную с воэ южностъю вращени с посто нной угло вой скоростью в плоскости, перпенди кул рной проход щим лучам. Оси наблюдени Лотоприемников л и. 5 лежат в плоскости, перпендикул р ной просвечивающим лучам, при- . ось наблюдени Лотоприемника 4 перпендикул рна плоскости пропускани источника света, а ось наблюдени фотоприемника 5 повернута н 45 против часовой стрелки при взгл де навстречу просвечиваклцим лучам. При включении источника 1 линей|но пол ризованного света его лучи пропускаютс с.квозь модул тор 2, за тем модулированным светом просвечивают исследуемый образец 9 и с помо щью фотоприемников 4 и 5 регистрируют интенсивность рассе нного образцом света. Электрический сигнал, полученный с Аотоприемника 4, имеет вид Уд . УОД + sin 2ад1 34/ cos wt + + sin u)t, а с Лотоприемника 5 VB « У/ОП + bjQ sin 2(jt «- a jgCosJOOt + Ьдц sin (. Где V - посто нные составл ющие напр жени ; 6.,a, b - амплитуды соответству щих гармоник; Ci) - углова частота врарле ни (базовой пластинки Характеристические величины вычи л ют по следующим формулам. Характеристическа разность фаз 4А 48 4в Д - arc cos Характеристическое направление н входе в модель 1 ДА2А - 4в2А о I - ЗдцЬдд Угол ротации (угол между первичным и вторичным характеристическим направлением) - Ь4дВ tj) - разность фаз, наведенна фазовой пластинкой (модул тором). Выделение спектроаналйзатором 6 амплитуды Ь2А, , Ь4А , b2Q, и отдельных гармоник с учетом их фазы записывают с помощью регистрирующего устройства 7, Исключение в устройстве элементов с периодически мен ющимис движени ми и замена их , вращакидейс с посто нной угловой скоростью, фазорой пластинкой позвол ет получать одновременную и непрерывную инлюрмацию о характеристических величинах оптической анизотропии дл наблюдаемой точки образца, повысить точность измерений , ускорить процесс исследова-. ни и расширить класс исследуемых задач. Формула изобретени Устройство дл определени характеристических величин оптической анизотропии , содержащее источник линейно пол ризованного света, модул тор, фотоприемники и анализатор, отличающеес тем, что, с целью повышени точности и ускорени процесса измерений, модул тор выполнен в виде фазозадерживакжаей пластинки с наведенной разностью Фаз не Кратной % и установленной перец образцом с возможностью вращени в плоскости, перпендикул рной проход щим лучам. Источники информации, прин з е во внимание при экспертизе 1.Александров А. Я. и Ахметз нов М. X. Пол ризационно-оптическив механики деформируемого тела. М., Наука, 1973, с. 149-164.
2.Lagarde Alexis and all. Determination de la birefrInnence ei du pouvoir rotatoire egu valents.a uh milieu epais. Application a laphotoe1 as11 сimerIe. c. r. Acad. scl, . 1976, 5, p. 282.