Способ определения постоянной Керра Советский патент 1988 года по МПК G01N21/21 

со со о:

Изобретение относится к разделу физики, посвященному исследованию электрических и оптических свойств молекул жидкостей и растворов и может быть использовано для повыгцения точности измерения постоянной Керра в электрооптическом )екте Керра, получения более детальных сведений о структуре молекул и их электрических И оптических свойствах, в экспериментах по изучению полимерных и биологи- ческюс молекул.

Цель изобретения - повьшение точности определения постоянной Керра за счет повышения точности измерения Вклада дипольного момента частицы в Керр-эффект.

На чертеже изображено устройство для создания скр|;щенных электричес- кнх полей при изучении эффекта Керра.

Сущность способа заключается в foM, чтобы при определении постоянной Керра отделить один от другого два вида электрической анизотропии - анизотропию электрической поляризуемости & f и постоянный электрический дипольный момент ш , с тем, чтобы при исследовании полярных жидкое- Тей определить в чистом виде величину постоянной Керра, не маскированной анизотропией электрической поляризуемости.

Устройство состоит из столика 1 с двумя парами плоскопараллельных электродов 2 (платиновые цилиндрические стержни или пластины), к которым йрикладьшаются электрические поля $, и Е, и кварцевой кюветы 3 с ис- Следуемой жидкостью, в которую помещается столик с электродами.

К исследуемой среде прикладьшаются .Два взаимно перпендикулярных поля 1, ЕО, sincat и Е const (метод (Жрещенных полей). Поляризованный свет проходит перпендикулярно к Е и Ь. Тогда вращающий момент, прило- . 7 енный к молекуле будет

i sin2ob - -(Е, )bf sin2 (90 -вб) + E,,jusinp (1)

где ot - угол между осью наибольшей

поляризуемости и ЕТ, J j - угол между {и и Б .

5

0

0

5 0

г

0

5

Т1редполагается, что частица или молекула расположена так, что оси ее наибольшей и средней поляризуемости

и момент Ти лежат в плоскости / - -

(Е,, Е ). После усреднения по времени за период Т получим

т 1 . if sin2ot(E, j sinject d t - E T)O.

О

(2)

При E Ej первые два члена, содержащие uf в (1), исчезают (эффективная напряженность переменного поля Е, равна напряженности постоянного поля Е) . В этом случае молекула стремится ориентироваться вдоль Е только за счет дипольного момента fU , если же его нет, то нет ни ориентации, ни оптического эффекта. Частота переменного поля Е, лля обычных молекул

должна быть вьше .

Таким образом, при включении поля Е,- наблюдается Керр-эффект, вызванный только анизотропией электрической поляризуемости uf, при добавлении перпендикулярного постоянного поля равного Е Е, / лГТ наблюдается Керр-эффект, вызванный только электрическим диполем молекулы |U . В этом последнем случае постоянная Керра будет определяться только ориентацией молекул, имеющих постоянный электрический диполь /и , а сама постоянная Керра может быть легко вычислена. Следует отметить, что описанный Bbmie метод скрещенных полей может быть использован при изучении полимерных и биологических молекул, где отделение факторов 4 i им особенно непросто ввиду гибкости молекулы и большего количества полярных грутш.

Формула изобретения

Способ определения постоянной Керра, заключающийся в пропускании поляризованного света через жидкость, приложении постоянного электрического поля перпендикулярно лучу света, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности определения постоянной Керра за счет повышения точности измерения вклада дипольного момента частицы в Керр-эффект, одновременно с постоянньм электрическим

полем к жвдкости прикладывают высокочастотное электрическое поле, ортогональное к постоянному ПОЛЮ и лучу света.

Изобретение относится к разделу , физики, посвященному исследованию электрических и оптических свойств молекул жидкостей и растворов, и может быть использовано для повьппения точности измерения постоянной Керра в электрооптическом эффекте Керра, получения более детальных сведений о структуре молекул и их электрических и оптических свойствах, в экспериментах по изучению свойств коллоидных частиц, а также полимерных и биологических молекул. Способ заключается в использовании скрещенных электрических полей для исключения анизотропии электрической поляризуемости молекул как фактора их ориентации в электрическом поле при изучении двойного лучепреломления, возникающего в полярной жидкости и обусловленного ориентацией ее полярных молекул. 1 ил. i (Л