УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВЕРДЕ ПРОЗРАЧНЫХ СРЕД Советский патент 1972 года по МПК G01J4/04 G01N21/21 

Изобретение относится к группе полуавтоматических, фотоэлектронных, поляриметрических приборов и может найти применение в лабораториях научно-исследовательских институтов и на заводах, разрабатывающих и изготовляющих новые жидкие и твердые прозрачные среды. Устройство отличается от существующих макетных установок новым схемным рещением, позволяющим создать высокоточный, малогабаритный, удобный в эксплуатации, относительно быстродействующий и надельный в работе прибор для цеховых и лабораторных условий работы. Предлагаемый прибор обеспечивает: -стабильные определения постоянных Верде жидких и твердых прозрачных сред с точностью до 1 %; -отсчет значений постоянной Верде непосредственно по табло цифрового индикатора. Все прозрачные среды, будучи помещенными в магнитное поле, обладают свойством вращать плоскость поляризации линейно поляризованного света, проходящего через вещество вдоль направления магнитных силовых линий. При этом плоскость поляризации поляризованного пучка света на выходе из среды будет повернута на угол (1) где а - угол поворота плоскости поляризации; / - длина пути света в среде; 8 - физическая констанга (удельное вращение), называемая постоянной Верде, (размерность - Я - напряженность магнитного поля. Таким образом, постоянная Верде будет равна -Лг.(2) Постоянная Верде является одной из основных физических характеристик прозрачных сред. Оптическая схема прибора показана на чертеже. Принцип действия прибора заключается в следуюн1ем. Свет от лампы накаливания КИМ-75 / формируется конденсорной системой 2 в пучок лучей, близкий к параллельному. Набор интерференционных светофильтров 3 позволяет получать монохроматические пучки света с щириной спектральной полосы порядка 10- 15 нм. После поляризационной призмы-поляризатора 4, изготовленной из исландского щпата, пучок света будет линейно поляризован. Компенсатор с замкнутым магнитным сердечником 5, в котором предусмотрено место для установки исследуемого образца 6, создает магнитное поле, силовые линии которого нанравлены параллельно пучку света. Магнитооптический модулятор света 7, в сердечник которого помещено стекло ТФ-5, обеспечивает модуляцию светового потока по интенсивности. Поляризационная призма-анализатор 8 ориентирована так, чтобы ее плоскость поляризации была расположена под углом 90° к плоскости поляризации призмы-поляризатора. Тогда в идеальном случае количество света, прошедшего через призму-анализатор, равно нулю. Положение призмы-анализатора, которая может поворачиваться вокруг вертикальной оси относительно неподвижной призмы-поляризатора, фиксируется с помощью автоколлимационной трубы 9 по зеркалу 10, жестко связанному с призмой-анализатором. При вращении плоскости поляризации света испытуемым образцом появляется сигнал рассогласования (относительно «нулевого положения), который фиксируется фотоприемником 11 и регистрируется измерительным стрелочным прибором в электроизмерительном блоке. Поворотом призмы-анализатора можно установить систему в первоначальное «нулевое положение, когда сигнал рассогласования отсутствует. В этом случае угол поворота призмы-анализатора равен углу вращения плоскости поляризации света испытуемым образцом.

Напряженность магнитного поля, действующего на испытуемый образец, пропорциональна величине постоянного тока, протекающего через обмотку компенсатора .

Коэффициент пропорциональности К определяется конструктивными параметрами компенсатора и является постоянным.

Таким образом, для определения значения постоянной Верде образца необходимо измерить его толщину I, угол рассогласования плоскости поляризации а и величину тока / в обмотке компенсатора, при котором система возвращается в нулевое положение.

По формуле

(3)

е ::

ik-I

можно вычислить постоянную Верде.

В предлагаемой установке отсчет значений постоянной Верде снимается непосредственно со щкалы цифрового индикатора. Измеряемым параметром является суммарное сопротивление Д постоянному току электрической цепи

компенсатора, пропорциональное е, что видно из формулы

-./ ИЛИ ,

(4)

S :

l-kE

где Е - э.д.с. источника питания;

К константа при постоянных заданных

значениях параметров а, I и Е. Для устройства величина коэффициента . Следовательно, значение s равно величине измеряемого сопротивления R, выраженного в килоомах.

Пред.мет изобретения

Устройство для определения постоянной Верде прозрачных сред, содержащее источник света, поляризатор, анализатор, электрооптический модулятор и фотоприемпик, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, поляриметрическая система снабжена электрооптическим ко.мпенсатором с замкнутым магнитным сердечником, установленным после поляризатора, и автоколлимационной трубой с зеркалом, приклеенным к призме-анализатору.