Способ определения степени ориентации непрозрачных частиц в рассеивающем слое

(19 (И 1 4(5 6 О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЯОПИСА СТВУ(71 ) Черновицкий ордена ТрудовогоКрасного Знамени государственный университет(56) 1. Веллюз Л. и др. Оптическийкруговой дихроизм. М "Мир", 1967,с.76-842, Авторское свидетельство СССРР 264158, кл. 6 01 й 2/21, 1968,(54)(57) С 11 ОСОЪ 011 РЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ " ОРИЕНТАЦИИ НЕПРОЗРАЧНЫХ ЧАСТИЦ В РАСАВТОРСКОМУ С СЕИВА 1 ОЩЕМ С 31 ОЕ, при осуществлении которого облучают слой поляризованнымизлучением и определяют поляризациюпрошедшего излучения, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения времени определения и упрощения способа, рассеивающий слойоблучают циркулярнополяризованныммонохроматическим излучением, определяют значения приведенного четвертого параметра Стоксаизлучения,прошедшего слой, и определяют степень ориентации Р частиц в слое по.формуле15 На фиг,1 изображена экспериментально установленная зависимость 1 1 1387Изобретение относится к физической оптике, в частности к методамбесконтактного определения ориентационных свойств рассеивающихобъектов,5Известен способ измерения дихроизма для оптически активных частиц, заключающийся в измеренииинтенсивности линейно поляризованного пучка изпученияу прошедшего 1 Осквозь рассеивающую среду в двухортогональных плоскостях поляризации Г 13,Однако этот способ приемлем кчастным случаям для оптически активных частиц; он предполагаетпредварительное выявление направлений.преимущественной ориентации частиц в слое.Наиболее близким к изобретениюявляется способ определения ориентации непрозрачных частиц в.рассеивающем слое, в котором облучают слой поляризованным излучениеми определяют поляризацию прошедшего 25излучения 23.Недостатком известного способа является длительность и сложностьопределения ориентации частиц, чтообусловлено необходимостью проведенияизмерений строго вдоль преимущественной ориентации и нормально кней, точного определения толщины слояа также высокими требованиями к точности определения угла поворотаплоскости поляризации прошедшего излучения,Целью изобретения является уменьшение времени и упрощение способаопределения ориентации частиц,Указанная цель достигается тем,40что согласно способу определения,степени ориентации непрозрачных.частиц в рассеивающем слое, приосуществлении которого облучаютслой поляризованным излучением и45определяют поляризацию прошедшегоизлучения, рассеивающий слой облучают циркулярнополяризованйым мойохроматическим .излучением, определяют значение приведенного четвертогопараметра Стокса 5 излучения,прошедшего слой, и определяют степеньориентации Р частиц в слое по формуле приведенного четвертого параметраСтокса от степени ориентации частицР;на фнг,2 - графики зависимостиприведенного четвертого параметраСтокса, прошедшего слой излученияот угла ориентации частиц 8 в рассеивающем слое при различных напряженностях приложенного к слою ориентирующего магнитного поля,Циркулярность поляризации облучающего светового пучка достигаетсяс помощью стандартного круговогоциркулярного 1 поляризатора, Поляризация прошедшего рассеянного слоемсвета измеряется при помощи анализатора, состоящего из пленочного поляроида и четвертьволновой пластинки,Степень ориентации частиц в слоеопределяется ,по расчетному значениюнормированного четвертого параметраСтоксаЯ = 5 /5 рассеянного света15 - первый параметр Стокса), Дляэтого снимают четыре отсчета регистрирующего устройства 14, й , й , М(они пропорциональны интенсивностирассеянного света ) при следующих углах ориентации (см. таблицу) быстрых осей поляроида и3 /4 в приемнике, отсчитываемых относительно плоскости рассеяния:3 4Тогда 5 :при любом уг 4 М 1+ Мле ориентации рассеивающих частиц вслое относительно плоскости рассея.ния, изменяющимся в пределах О -180Экспериментально установленная зависимость 5 от степени ориентациичастиц Р приведена на фиг.1,Функциональная связь величины Ри 5 1 описывается формулой Р =- котора и используетсядля практического определения степени ориентации частиц Р в слое поизмеренному значению приведенногочетвертого параметра Стокса светового пучка, прошедшего слой, Измерения параметров прошедшего излученияпроводят на типичном Стокс-поляриметре.И р и м е р. Используются слоиферромагнитных палочкообраэных частиц диаметром 0,5 мкм и длиной 2-3 мкм с различной степенью ориентации, достигаемой изменением напряженности ориентирующего магнитногополя. Облучение проводится монохроматическнм пучком с Л = 633 нм, диаметром 1 О мм и угловой расходимостью40 . В качестве фотоприемного устФшлвал Ийтмт у Г еУЗГОро 3 11ройства используетсяфотоэлектронный умножитель типа фЭУ 38,.для регистрации - гальванометр Уф - 206.На фиг.2 изображены графики зависимости 3 прошедшего световогопучка от угла ориентации частиц 0 висследуемом слое при различных напряженностях магнитного поля,Кривые графика относятся к следующим значениям напряженности:-Н=ОЭ2 - Н = 320 Э3. - Н=480 Э4 - Н = ЬЗО Э5 - Н = 870 ЭЬ-Н=1150 Э,Величина 5, .фиг,2) не зависитот угла преимущественной ориентации частиц в слое, но существеннозависит от степени их ориентации:величина 5 стремится к единичнофму значению при уменьшении степениориентации частиц в слое и для хаотически ориентированной системывеличина Б, равна единице, с уве 9 Измерение Ориентация поляроида,град3873 4личеннем степени ориентации частиц она уменьшается и при 1007-й ориентации частиц равна нудо, Поэтому указанная зависимость от Р положена в основу способа определения ориента" ции частиц в слое, оптическая трлщина которого равна или меньше единицы е Применение предлагаемого способа позволяет уменьшить время на определение ориентации частиц в слое,в:2- 3 раза, упрощает процесс определения ориентации путем уменьшения числа необходимых измерений, поскольку они могут проводиться при любом угле ориентации частиц 9 , измерения также не связаны с определением угла поворота плоскости поляризации светового пучка прошедше" го слой, и не требуется точного зна-. чения толщины слоя, содержащего ориентированные частицы, что ускоряет и облегчаеъ получение конечного результата,