Способ измерения двойного лучепреломления веществ Советский патент 1988 года по МПК G01N21/23 

А,

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля параметров анизотропных материалов.

Цель изобретения - повьшение точности измерений.

На чертеже изображена схема устройства для измерения двойного лучепреломления веществ.

Устройство содержит источник 1 света поляризатор 2, щель, образованную двумя полуплоскостями 3, смещенными в направлении распространения света на

10. В щели 3 устанавливают измеряемый образец 11. Плоскость поляриьа- ции света ориентируют так, чтобы она совпадала с направлением главной оси образца 11, При установке образца 11 происходит смещение экстремумов.Перемещением нижней полуплоскости на расстояние &h компенсируют смещение

Л

Q экстремума правой половины интерференционно-дифракционной картины, а перемещением на uh, - экстремума левой половины. Затем плоскость поляризации света ориентируют, вдоль вторасстояние hi + h. В щели 3 размещен 15 рой главной оси образца 11 и вновь экран 4 на расстоянии h от верхней измеряют компенсационные перемещ ения

для

полуплоскости и h от нижней полуплоскости в направлении распространения света и расстояниях t 2 соответствующих полуплоскостей в поперечном направлении. Расстояние t соответствует диаметру поперечного сечения экрана 4. Расстояния h и

h „ предпочтительно выбирать равными, как и расстояния t и ti2.

нижней полуплоскости Ah и ьЬ соответствующих экстремумов.,

При отсутствии измеряемо го образца 20 11 интерференционно-дифракционная

картина является результатом интерференции света, дифрагирующего на щели 3. образованной верхней полуплоскостью

во также включает линзу 5, экран б, диафрагму 7, фотоприемник 8 и измеритель 9. Угловые координаты экстре- интерференционно-дифракционной картины 10 обозначены как Ц и f В размере щели 3 установлен измеряемый образец 11, Нижняя полуплоскость 3 перемещается с помощью микровинта (не показан),.

и экраном 4, а также света, дифраги- Устройст- 25 рующего на щели 3, образованной экраном 4 и нижней полуплоскостью (верхняя и Н1СКНЯЯ часть щели). Максимум интерференции будет наблюдаться при равенстве длины волны света 30 разности хода между волновь ми фронтами света, дифрагирующего на верхней и нижней частях щели 3. При размещении измеряемого образца 11 в размере

верхней части щели 3 координата мак10. В щели 3 устанавливают измеряемый образец 11. Плоскость поляриьа- ции света ориентируют так, чтобы она совпадала с направлением главной оси образца 11, При установке образца 11 происходит смещение экстремумов.Перемещением нижней полуплоскости на расстояние &h компенсируют смещение

Л

экстремума правой половины интерференционно-дифракционной картины, а перемещением на uh, - экстремума левой половины. Затем плоскость поляризации света ориентируют, вдоль второй главной оси образца 11 и вновь измеряют компенсационные перемещ ения

для

нижней полуплоскости Ah и ьЬ соответствующих экстремумов.,

При отсутствии измеряемо го образца 11 интерференционно-дифракционная

картина является результатом интерференции света, дифрагирующего на щели 3. образованной верхней полуплоскостью

и экраном 4, а также света, дифраги- рующего на щели 3, образованной экраном 4 и нижней полуплоскостью (верхняя и Н1СКНЯЯ часть щели). Максимум интерференции будет наблюдаться при равенстве длины волны света разности хода между волновь ми фронтами света, дифрагирующего на верхней и нижней частях щели 3. При размещении измеряемого образца 11 в размере

верхней части щели 3 координата мак

Изобретение относится- к конт- { ольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля параметров анизотропных материалов. Цель - повьшение ч-очности измерений. Для этого образец 11 облучают монохроматическим пбляризованйым пучком света. Одновременно на свет воздействуют щелью, образованной двумя полуплоскостями 3, смещенными в направлении распространения света, В щели расположен экран 4. Определяют угловые координаты Ч и f зкстрему- мов правой и левой половин интерференционно-дифракционной картины. Между первой полуплоскостью 3 и экраном 4 размещают измеряемый образец 11. Плоскость поляризации света ориентируют вдоль одной.из главных осей образца 11. Перемещением второй полуплоскости 3 вдоль направления .распространения света компенсируют изменения координат экстремумов интерференционно-дифракционной картины. Плоскость поляризации света ориентируют вдоль второй главнойоси образца и вновь компенсируют изменения координат экстремумов. Затем вычисляют двойное лучепреломление. 1 ип. С (Л

Способ измерения двойного лучепре- симума интерференционной картины из- ломления веществ осуществляют следую- меняется вследствие преломления свещиг-.: путем.

Монохроматический пучок света от источника 1, дифрагирующий на щели 3 и экране 4, пропускают через линзу 5 к направляют на экран 6, где с помощью диафрагмы 7, фотоириемника 8 и измерителя 9 определяют угловые координаты ч, и f.j экстремумов интер45

ференционно-дифракционной картины

та, дифрагирующего на верхней части щели. Для восстановления исходной картины, как при отсутствии измеряе- дп мого образца 11 , необходимо н гжнюю полуплоскость переместить на расстоя ние

Двойное лучепреломление вычисляют по соотношению

п, Н

1 -

si

4 h

Ь„,(,

sin

Jia,cos

h(cosi i 4%+ i) -j-iih,j(1 - 3cos 4,)

где h - толщина образца,

45

та, дифрагирующего на верхней части щели. Для восстановления исходной картины, как при отсутствии измеряе- дп мого образца 11 , необходимо н гжнюю полуплоскость переместить на расстояние

Двойное лучепреломление вычисляют по соотношению

-р .-.,

&v Jcos

щ.

sin

ЧР

(Ah-i uh -&h| fvh., )(1 - Зсоз. (1 - .).

, - Ah, )(1 + - 3cos 4, ) -(uh,)l1 + co,,)(i-3cos - 2)

tf,

% -.

угловые координаты экстремумов правой и Jieaopl половин интерференционно-дифракционной картины:

-ih,, Ah лЬ,, лЬ,

2

Э

п

о

- компенсационные смещени полуплоскости для угловых координат Ч и V, и показателей преломления По и п,

Ag - показатели преломления обыкновенного и необык- новенного лучей света. Формула и,зоб р. ВТ ей и я

Способ измерения двойного лучепреломления веществ, при осуществлении которого образец облучают монохроматическим поляризованным пучком света и анализируют свет, прошедший образец, отличающийс я тем, что, с целью повьш1ения точности измерений неоднородных образцов, предварительно создают интерференционно- дифракционную картину путем пропуска% -

sin Ч.

- г. 0054-,

+ 1) + ih

S in 2 Lf

. , -.

- V(cos2 L + T)+ &h(1 - ,)

где

(Ah eflhriq- Ah QUhyXl - )(1 -. Зсов Ч, )

XWiiig Jit-f Q tJ.1.1 лл- I W/ . w f/Xi

rt. (uh,o-ah,p(1 - cJi M-jXl - ЗсозЧ ) - ((1 + cos-г , ) (1 - Зс,)

No.ubjo, компенсационные перемещения второй полуплоскости для угловых координат Ч и -( при

0

5

0

5

кия пучка между двумя последовательно расположенными вдоль направления распространения пучка полуплоскостями, перпендикулярньпчи оптической оси и смещенньми относите.чьно нее в противоположные стороны, и расположен- ньт между ними непрозрачным цилиндрическим экраном, ось которого параллельна краям полуплоскостей, ре- тистрируют угловые координаты Lf и 4 экстремумов интерференционно-дифракционной картины по обе стороны от плоскости, проходящей через оптическую ось и ось цилиндрического экрана, помещают образец между одной из полуплоскостей;И экраном,- перемещением второй полуплоскости вдоль оптической оси компенсируют угловое смещение экстремумов, возникающее при внесении образца, при этом плоскость поляризации света ориентируют вдоль каждой из осей образца, а двойное лучепреломление вычисляют с помощью соотношения

30

10

(1 - Зсоз Ч , )

1

ориентации плоскости .поляризации вдоль одной и второй главных осей образца соответственно.