Устройство для измерения показателя преломления прозрачных сред

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 803640

А за) G 01 N 21/45

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Пф ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2668058/18-25 (22) 25.09.78 (46) 30,05.83 ° Бюл.. 1 20 (72) Л.Я,Минько и Е.А.Костюкевич (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт физики АН Белорусской ССР (53) 535.322.4(088.8) (56) 1° . Зайдель А.H. и др. Техника и практика спектроскопии. М., "Наука", 1976, с. 365 °

2. Ландсберг Г.С. Оптика. M.

"Наука", 1976, с. 134 (прототип).

t (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПРОЗРАЧНЫХ

СРЕД, содержащее лазерный источник света, формирователь параллельного светового пучка, светоделительную пластину, два клинообразных зеркала и коллиматор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов устройства при сохранении его технических характеристик, формирователь параллельного светового пучка одно-. временно является коллиматором и расположен на одной оптической оси с клинообразными зеркалами, причем первое зеркало является одновременно светоделительной пластиной, а коэффициенты отражения первого и второго зеркала равны соответственно 15-183 и 25-35ь.

1 8

Иэ бретение относится к интерфе-, рометрии и может быть использовано а диагностике плазмы и в аэродинамике при исследовании ударных волн

Известно устройство для измерения показателя преломления прозрачных сред - двухлучевой интерферометр

Маха-Цендера, состоящий иэ источника света, формирователя параллельного светового пучка, двух плоскопараллельных светоделительных пластин, двух плоских поворотных зеркал с максимальными коэффициентами стражения и коллиматора (1), С ает в этом устройстве, попадая на первую светоделительную пластину, разделяется на два пучка — опорный и объектный, которые с помощью поворотных зеркап и второй светоделительной пласти ны сводятся s один пучок и попадают на коллиматор, строящий изображение ин герференционной картины, причем нужная ширина и ориентация интерфере ционных полос устанавливаются поворотом одного из зеркал.

При внесении исследуемого объекта а объектный пучок интерференционные полосы смещаются, и по их сдвигу от первоначального положения рассчитывают распределение показа теля преломления в объекте.

Недостатком такого устройства является сложность его оптической схемы, приводящая к трудности его настройки.

Известно также устройство для измерения показателя преломления прозрачных сред, содеял кащее лазерный источник света, формирователь параллельного светового пучка, светоде лительную пластину, два клинообразных зеркала и коллиматор 1.2 3.

0364

20 н

40

Саетоделительная пластина разделяет падающий на нее свет на два равных по интенсивности пучка, образу- 45 ющих опорный и объектный лучи. Последние„ отразившись от зеркал и вновь пройдя светоделительную пластину, совмещаются и падают на коллиматор, в фокальной плоскости которого наблюдается интерференционная картина. Рабочим объемом устройства является пространство между одним иэ зеркал и светоделителем.

Однако такое устройство громоздко.55

Это вызвано тем, что при использовании источников света невысокой монохроматичности необходимо уравО 2 нять оптические длины путей интерферирующих пучков с точностью до длины волны, для чего опорное и предметное плечи устройства должны быть пространственно разнесены. Юстировка устройства, заключающаяся в совмещении пучков, движущихся по разным направлениям, и а выравнивании их оптических путей, сложна.

Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение габаритов устройства при сохранении технических характеристик, Поставленная цель достигается тем, что а предлагаемом устройстве формирователь параллельного светового пучка одновременно является коллиматором и расположен на одной оптической оси с клинообразными зеркалами. Первое зеркало является одновременно светодилетельной пластиной, а коэффициенты отражения первого и второго зеркал равны 15-18i и 25-35 соответственно.

В устройстве используется высокая монохроматичность лазерного излучения, в результате чего можно получить пучки, интерферирующие при большой разности хода.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит лазерный источник света 1, формирователь 2 параллельного светового пучка, служащий одновременно коллиматором, клинообразное зеркало 3, отражающее опорный пучок и являющееся одновременно светоделительной пластиной, клинообразное полупрозрачное зеркало 4, отражающее объектный пучок, поворотное зеркало 5.

Принцип работы устройства заключается а том, что интерферируют опорный и объектный пучки с разностью хода, равной двойной длине рабочего объема, т.е. расстояния между клинообразными зеркалами.

Устройство работает следующим образом.

Лазерное излучение источника света 1, пройдя формирователь 2, падает параллельным пучком на полупрозрачное зеркало . Отраженная в обратном направлении часть света образует опорный пучок, который падает на формирователь 2, работающий как коллиматор. Объектив коллиматора фокусирует опорный пучок на

Составитель Н.Гусева

Te>9eÀ И.Метелева

Корректор р,.Побх

Редактор Л.утехина

Заказ 6654/3 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Носква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 80 зеркало 5, находящееся вблизи оптической оси системы и посылающее опорный пучок на окуляр 6 коллиматора, который строит изображение поля зрения в фокальной плоскости устройства.

Прошедшая через зеркало 3 часть света образует объектный пучок. Зеркало 4 отражает этот пучок в обратном направлении. Таким образом, объектный пучок дважды проходит через рабочую часть устройства и после прохождения зеркала 3 совмещается с опорным пучком. Поскольку оба пучка когерентны, они интерферируют и в фокальной плоскости устройства наблюдаются интерференционные полосы, ширину и ориентировку которых подбирают с помощью одного из клинообразных зеркал.

Для получения максимального контраста полос коэффициенты отражения

3640 4 зеркал выбирают так, чтобы интенсивности опорного и объектного пуч. ков на выходе из устройства были одина ковы, отражающие покрытия клинообразных зеркал-диэлектрическими и рас" считаны на длину волны используемого лазерного источника света. Диэлектрическое покрытие поворотного зеркала имеет максимальный коэффициент отражения для лазерного излучения используемой длины волны при угле падения 45 .

Предлагаемое устройство имеет простую кОнструкцию за счет ТОГО что формирователь параллельного светового пучка и коллиматор совмещены, в качестве светоделительной пластины используется клинообразное зеркало, образующее опорный пучок, а рабочим объемом устройства является пространство между зеркалами.