ТЕНЕВОЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОИЗВОДНОЙ УГЛА ОТКЛОНЕНИЯ СВЕТОВЫХ ЛУЧЕЙ Советский патент 1970 года по МПК G02F1/29 G02B3/06 G01J1/00 

Изобретение относится к онтическим измерениям, применяемым в газовой динамике при изучении диффузии, теплопередачи и т. д., где проводят исследование неоднородностей, требующее введения рефракционной поправкн.

Известный способ измерения производной угла отклонения световых лучей состоит в диффереицировании эмпирической функции, которой является угол отклонения лучей света, измеренный с помощью теневого прибора.

Р1звестный способ требует предварительного измерения промежуточной величины - утла отклонения лучей; малая точность результатов измерения связана с днффереицированием эмпирической зависимости.

Предлагаемый способ применим в тех случаях, когда неоднородность деформирует плоскую световую волну в цилиндрическую. Он отличается тем, что определяют угол между геометрической осью дифракциоиной картины и нормально к образующей волны и угол между нитью и той же нормалью и по их величинам вычисляют искомую производную. При этом процесс вычисления не содержит дифереицироваиия, что приводит к значительному уменьшеипю погрешиости.

волны (X) устанавливают расфокусированную нить Д. В плоскости изобралчення ХОУ образуется теневая картииа с геометрической осью Г.

Для осуществления способа выполняют следующие действия:

нить устанавливают в фокальиую плоскость оптической системы приемной части теиевого прибора. Угол установки - ироизвольный. На пути волны, выходящей из коллиматора, помещают исследуемую неоднородность, деформирующую плоскую световую волну в цилиндрическую;

фотографируют дифракционную картину от ипти. Одновременно с дифракционной картииой фотографируют изображение координатной проволочки, натянутой вертикально или горизонтально в илоскости иредмета прибора;

по полученной фотографии определяют направленне образующей цилиндрической волны. Последиее, иезависимо от утла установки нити, совпадает с геометрической осью дифракциоииой картииы от нити;

нить выводят из фокальной плоскости и устаиавливают под углом к направлению образующей цнлиндрнческой волиы. Фотографируют дифракционную картину от расфокусированной нити при цилиидрической волне; осью дифракционной картины и нормалью к обрузующей волны и угол v|) между нитью н той же нормалью (см. чертеж); по формуле р (X) .. ( (1) ()V вычисляют искомую величину (X)-ироизводную угла отклонения световых лучей. Формула (1) снраведлива для теневого нрибора, имеюндего зеркально-менисковую систему. В ней: /1 - второе фокусное расстояние системы; Л - расфокусировка нити ( нри расфокусировке нротив хода лучей); S- отрезок, оиределяюндий ноложение илоскости нредмета относительно первой главной илоскости. Для теневого прибора с ЛИНЗОВЫЛ1 ооъективом имеем: Р.() П taY/ /13 + д (5 + /1) V tgX причем при расфокусировке по ходу лучей. Предмет изобретения Теневой снособ измерения нроизводной угла отклонения световых лучей ири цилиндрической волне с использованием расфокусированной нити, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, онределяют угол между геометрической осью дифракционной картины и образующей волны и угол между образующей и нитью и ио величине этих углов определяют искомую производную.