изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в экспериментально газодинамике, гидродинамике, биологии, химии, теплофизике при исследовании неоднородностей в прозрачных средах: жидких, твёрдых и газообразных. Известны устройства для оценки не однородностей в прозрачных средах цветным теневым методом при восстановлении волнового фронта с голограм мы в белом свете i . Известные устройства включают в себя Осветитель, голограмму и приемную часть с регистратором. С помощью данных устройств можно проводить лишь качественную оценку исследуемой неоднородности и невозможно получать количественные данные по цветной тен вой фотографической картине. Это обу словлено искажениями фотопечати. Наиболее близким по технической сущности к описываемому изобретению является устройство для количественной оценки неоднородностей в прозрач ных средах , Это устройство вк.лючает в себя следующие элементы; источник полихро матического света с конденсором и щелью, коллиматор, голограмму, оптический клин, приемный объектив с ви- . зуализирующими щелями и регистрирующую часть или систему наблюдения с отсчетной шкалой. Поскольку чувствительность этого устройства обратно пропорциональна угловой дисперсии света на гологрг1мме, а несущая частота на голограмме постоянна, то чувствительность и диапазон Измерений устройства остаются неизменными. Для изменения чувствительности и диапазона измерений необходимо изменять несущую частоту голограммы, т.е, повторять несколько раз эксперимент с изменением несущей частоты. При исследовании бь1стро протекшощих процессов это повторение эксперимента практически невозможно, так как начальные параметры эксперимента изменяются. Это является недостатком данного устройства. Целью изобретения является изменение чувствительности измерений кзк в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения при исследовании неоднородностей с большим диапазоном градиента показателя .преломления. Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве перед голограммой установлен диспергирующий элемент, выполненный в виде двух призм, склеенных попарно из стекол разного показателя преломления и установленных с. возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оптической оси, а между диспергирующим элементом и голограммой установлена оптическая система для обеспечения их оптического сопряжения.
На чертеже приведена оптическая схема устройства..
Устройство включает в себя осветитель (источник 1 света, конденсор 2 и щель 3), коллиматор 4, диспергирующий элемент 5, объективы б и 7, зеркало 8 подсветки,голограмму 9 оптический клин 10, приемный объектив 11, визуализирующую 12а и ска-нирующую 126 щели, систему 13 для наблюдения со шкалой 14.
Устройство работает следующимобразом .
Источник 1 белого света освещает щель 3 через конденсор 2. . Далее расходящийся световой пучок коллимируется коллиматором 4 и подает на диспергирующий элемент 5, положение которого задает величину и направление дисперсии света дЧэ , связанной .с величиной и направлением дисперсии , вносимой голограммой 9. Величина угловой дисперсии диспергирующего элемента 5 является функцией угла поворота одной призмы относительно другой и может изменяться плано. Диспергированный свет проходит объективы 6 и 7, осуществляющие оптическое сопряжение призм с голограммой 9, которая просвечивается под углом голографирования с помощью зеркала 8. Дисперсия света восстановленного пучка с голрграммыд fg равна
,
где Г - увеличение оптической системы.
Соответственно линейная дисперсия света в фокальной плоскости объектива, 11 равна f,, и может изменяться в зависимости от величины и знака угловой дисперсии дЧ диспергирующего элемента. Изменяя соответственно линейной дисперсии ширину осветит ельной 3 и приемных 12а и 126 щелей 14ожно изменять чувствительность и диапазон измерений устройства в широКих пределах.
При определенной настройке системы щелью 126 сканируется дополнительное невозмущенное изображение источника света и по сравнению цвета в йлоскости клина 10 с цветом в изображении исследуемой неоднородности находят углы отклонения световых лучей по формуле
i f
(2)
)
где cf - величина смещения сканирующей щели.
Наблюдение производится с помощью приемной системы 13, отсчет координат различных зон с помощью шкалы 14, которая оптически сопряжена с голограммой 9.
Поворачивая призмы диспергирующего элемента, можно изменять величину и знак угловой дисперсии , , а следовательно, и величину Поскольку чувствительность обратно пропорциональна угловой дисперсии, то она может изменяться в зависимости от угла поворота призм. В результате чего визуализация и оценка различных
углов отклонения осуществляется с
использованием одной голограммы.
Таким образом, введение в устройство диспергирующего элемента приводит к возможности плавного изменения чувствительности и диапазона измереНИИ, обусловленных изменением угловой дисперсии на диспергирующем элементе.
Формула изобретения Устройство для количественной
оценки неоднородностей в прозрачных
средах, содержащее последовательно установленные осветитель, коллиматор, голограмму сфокусированного изображения, оптический клин, помещенный в
невозмущенной части рабочего поля приемный объектив с визуализирующей и сканирующей щелями и систему длярегистрации и наблюдения с отсчетной шкалой, отличающееся, тем.
что, с целью изменения чувствительности измерений как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения при исследовании неоднородностей с большим диапазоном градиента показателя преломления, перед голограммой
5 установлен диспергирующий элемент, выполненный в виде двух призм, склеенных попарно из стекол разного показателя преломления и установленных с возможностью поворота в плоскости,
0 перпендикулярной к оптической оси, а между диспергирующим элементом и голограммой установлена оптическая система для обеспечения их оптического сопряжения.
5 Источники информации,
принятые во внимание при экспертизе
1.Белозеров А.Ф., Спорник Н.М. Получение цветных теневых картин при исследовании волнового фронта, восстановленного с голограммы. Известия
О ВУЗов,Геодезия и аэрофотосъемка. М., МИИГАиК, 1974, № 1, с. 139.
2.Авторское свидетельство СССР 494722, кл. G 01 8 9/021, 1973 (прототип),
,Jl
12a,5
