Патент ссср 327403

 

27403

О П И С А Н И

ИЗОБРЕТЕН И

Соеа Соввтсиив

Сецивлистичвскив

Рвспублив

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 24.1V.1969 (№ 1328221/26-25) .Кл. G 01п 21 46 с присоединением заявки №вЂ”

Комитет по велев ваобретенмй K открытий ори Совете IVIHHNclðîâ

СССР

Прио ритет—

Omiблпковано 26,1.1972. Бюллетень ¹ 5

ДК 535.32 (ОЯ.В .

l — !

Дата опубликования описания 13.11 .1972

1 "- : : 1а

QY I1»1

Авто!Р!»! !!Зобр Tpппя

В. В. Бочарников и Г. И. Суслов

Особое конструкторское бюро Министерства геологии СССР

3 а я в и т ел ь

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

СВЕТОПРЕЛОМЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ В ПРОХОДЯЩЕМ СВЕТЕ

Изобретение Oтноаится к ап!паратуре для определения толщины и величины аветапреломления веществ,в проходящем свете и,может найти пр!именение, например, .в п!рактике петрографо-минералогических исследований, кристаллофизике, химии, биологии.

Известны устройства для определения величины светопрел о мления .веществ, содержа щ!не .интерферометр:с двумя поляризаторами,и анализатор. Недостаток этих устройств — необходимость знания толщины препаратов с высокой точностью.

Цель изобретения — устранение !влияния толщ!ины и!сследу емого:вещества на тОчнОсть измерен!ия.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено источником регулируемой э.д.,с., к выходу которого подключены !параллельно два конденсатора Керра, между обкладками одного из которых, установленного после поляризатора по ходу луча в одном из плеч интерферометра, помещен держатель для исследуемого вещества, а другой конденсатор уста!ковлен таким,жс образом в другом плече !

Инт!."рфер омер а.

На чертеже показана схема предлагаемого у,стройст;ва.

Устройство содержит источник света 1, интерферометр, нап!р!име!р зеркала 2, 8, 4, 5 с двумя,поляр,изаторам!и 6,и 7, по одному в каждом плечо интерферометра, анализатор 8 .и снабжен источником 9, регулируемой э.д.с., к выходу которого подключены параллельно д!ва конденсатора Керра 10, 11, один пз которых, 5 нап!ример 10, содержащий иоследусмое вещество 12, установлен !после поляр!изатора 6 по ходу луча .в !первом плече интерферометра, а другой, аналогичный, конденсатор ll,,не;содержащий, исследуемого вещества, установлен

10 таким же образом в другом плече интерферометр а.

Источник регул!ируемой э.д.с. со тоит .из генератара 13, потенциомет!ра 14, вольтметра 15 и выключателя 16.

I5 Конденсатор Керра 11 !представляет собой полую кювету со стенками, перпендикуляр нымп направлснию луча, заполненную жидкостью, например нитробензолом !или коллопдным раствором ое!нтонита. с погруженными

2О в нее пластинчатыми электродами. Конденсатор Керра 10 отличается тем, что элект роды ,имеют !вырез, куда, вставляется препаратодержатель 17 с исследуемым веществом.

Луч света, идущий от источника 1, попадает

25 в полупрозрачное зеркало 2,и раздваивается .на два когерентных луча 18 и 19 Луч 18, Отражаясь от непрозрачного стекла 8» проходя через поляризато!р 6, становится поля!ризованным в одной, плоскости. Затем луч 18 попадает

3О i3 кювету 17 конденсатора Керра (в начале ра327403 боты электряческая цепь разомкнута выключателем 16), где проходит через язотропную заполняющую жидкость,в .исследуемое вещество. Последнее (если оно анизотропно) должно быть ор ие нтирс вано тем или друпим способом так, чтобы одно из двух, возможных направлений колебаний в нем было параллель.но колебаниям в поляризаторе б. По,выходе ,из вещест|ва луч снова, проходит через жидкость,и попадает на,полупрозрачное зеркало 5.

Луч света 19, проходя через поляризатор 7, r акже поляризуется в одной плоскости, но плоскость его колебаний ориентирована под углом 90 к плоскости колебаний поляризатора 6. Затем луч 19 проходит через компенсатор 20 и кювету конденсатора Kappa 11 с изотрапной жидкостью,и, отражаясь от непрозрачного зеркала 4, поступает на полупрозрачное зеркало 5. Когереитные лучи 21 и 22 сводятся воедино полу прозрачным зеркалом 5 и далее, двигаясь ьместе, поступают tB анализатор 8, за которым может быть illOcтавлен фотореги сгратор. В том случае, когда вещество 12 отсутствует (исходное состояние прибора) или его показатель преломления равен,показателю преломления жидкости, лучи 18 и> 19, проходя одинаковые геометрические (нли оптические);пути я встречаясь HB зеркале 5,в о д инаковой фазе;и с одинаковыми .интенсивностям и, но с повернутыми друг от носительно друга HB

90 плоскостям и поляризации, образуют один суммарный линейно поляризованный луч с плоскостью колебаний, повернутой на 45 относительно плоокости колебаний луча 21, либо луча 22. Плоскость колебаний, пропускаемых анализатором 8, перпендикуля|рна к плоскости колебаний суммарного луча, поэтому свет через анализатор 8 не проходят. .В случае, когда показатель преломления исследуемого вещества 12 не равен показателю преломления .жидкости (в оощем случае показатель преломления вещества, всегда оольше показателя преломления жидкости), то оптический путь луча 18 больше оптического пути луча 19 нз некоторую величину, которая проявляется.в виде разности хода двух лучей 18 я

19 и разностями их фаз. Таким о разом, на зеркале 5 возникает эллипгичесжи поля ризованный луч, проходящий через анализатор 8 при лк)бом его положени.и.

Если d. — толщина .вещества, à n. — его показатель преломления, то d, a „— оптический,путь луча в веществе. Далее, если и исходный показатель преломления ж идко сти, то d„n — оптический путь луча:в жидкости, вытесненной веществом. Тогда

5 гав л а — г1в Й ж () где Л вЂ” разность хода лучей.

Вводя компенсатор 20, олределяют величину Л, после чего возвращают компенсатор в исходное положение. Замыкают теперь,выклю-!

0 чателем 1б электрическую цепь и подают напряжение на электроды конденсаторов Керра

10 и 11. Варьируя;напряжением пря помощи потенциометра 14, сравнивают показатель преломления жидкости IH вещества. В момент их

15 равенства оптические пути лучей 18 и 19 вновь оказываются равными, и свет через анализатор 8 .не проходит. Ретисгрярующее устройство отмечает момент компенсац1ии. Шкала вольтметра 15 может быть заранее .програду и20 рована;в значениях показателя преломления.

Теперь по формуле

Ь

d,=— ()

 — >К

25 возможно вычислить,величкну а,, т. е. искомую толщину, препарата (вещества).

Повернув теперь препарат вокруг оси наблюдения на 90, можно аналогичным путем определить второй етого показатель,преломле30 ния.

Кроме того, предлагаемый прибор дает возможность измерять постоя иную Керра различных веществ.

35 Предмет .изобретения

Устройство для о пределения величины светопреломления .веществ в проходящем свете, содержащее интерферомегр с двумя поляризато40 рами по одному в каждом плече:и анализатор, рабочую IH cpаьнительную ячейки, отлачаюи ееся тем, что, с целью;исключения влияния толщины исследуемого вещества, устройство снабжено,источи иком регулируемой э.д.с., к

45 вьиоду которого подключены, параллельно два конденсатора Керра,,между обкладками одного из которых, установленного после .поляризатора по ходу луча,в одном из плечей интерферометра, помещен держатель для иоследуе50 мого веще тва, а другой конденсатор установлен таким же образом в другом плече интерферометр а.

327403 ору

Состаннтетв В. Зверев

Редактор А. И. Орлова Тeêðeä F. Борисова Корректоры О. Зайцева и T. Миронова

Заказ 939 Изд. № l26 Ти раж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий и1ри Совете Чнннетров СССР

Можая,,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Областная тапопрафия Костромского упр", çìíèÿ .ио печати