Способ определения индикатрисы рассеяния естественного излучения плоскими рассеивающими объектами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) ( 659794 А Й 21/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сахя к оптическим ающих свойств пускающих объвышение точносы,ен один иэ возства, реализуюГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Черновицкий государственный университет(56) Иванов А,П. Оптика рассеивающих сред. - Минск; Наука и техника, 1969, с,84.Топорец А,С, Отражение света шероховатными поверхностями, - В кн,; Теоретические и прикладные проблемы рассеяния света. - Минск; Наука и техника, 1971, с,180. 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДИКА РИСЫ, РАССЕЯНИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО И Изобретение относитс методам контроля рассеи плоских отражающих и про ектов,Цель изобретения - по сти определения индикатриНа чертеже представл можных вариантов устрой щего данный способ,Устройство состоит из 1, монохроматора 2, где из ется в спектр и, пройдя че фокусируется объективом 4 объекте 5, расположенном столике гониометра 6. Расс излучение фокусируется о токатоде приемника 8(ФЭ ется высоковольтным стаб источника света лучение разлагарез поляроид 3, на исследуемом на предметномеянное объектом бъектом 7 на фоу), который питаилизатором 9, а ЛУЧЕНИЯ ПЛОСКИМИ РАССЕИВАЮЩИМИ ОБЪЕКТАМИ(57) Изобретение относится к оптическим методам измерения рассеивающих свойств плоских отражающих объектов, Цель изобретения - повышение точности определения индикатрисы, Суть изобретения заключается в том, что измерение проводят для излучения двух ортогональных поляризаций, предварительно определив соотношение указанных направлений поляризации в естественном излучении, индикатрису рассеяния которого необходимо измерить. Вычисление искомой индикатрисы проводят по математическому выражению, приведенному в формуле изобретения, 1 ил. выработанный приемником фототок регистрируется отсчетным устройством 10. С него числовые данные через устройство связи 11 вводятся в микро-ЭВМ 12. Управление съемом и расчетом данных по заданной программе осуществляется оператором через дисплей 13, а окончательные результаты выводятся печатающим устройством 14.Ориентация поляроида в осветительном плече устройства в плоскости рассеяния (плоскость, образуемая падающим и отраженным пучками, а также нормалью к исследуемой поверхности) осуществляется с помощью стекла, закрепляемого в кассете на предметном столике, Затем выставляется осветительное и измерительное плечо установки под углом полной поляризации (углом Брюстера %) к нормали к поверхно1659794 В =. - величина, определяющая1 о1 опреобладание в освещающем пучке излучения с перпендикулярным состоянием поляризации над параллельным,Индикатрису силы света Гр) можнотакже получить, создав естественное освещение непосредственно после источнка излучения, например, поставив за лампойнакаливания идеальный деполяризэтор(фторопластовую пластинку), Однако это невсегда удобно, так как такая схема сильноте ря ет в, светосиле (фторо пластов ая пластинка толщиной" 2 мм ослабляет излучение на 3-4 порядка),Способ может найти широкое применение в оптической метрологии при определении рассеивающих свойств шероховатыхотражающих и прозрачных объектов, можетбыть исоьзован при дистанционном зондировании плоских земных и водных поверхностей для Определения их яркости вданном направлении, а по значению яркости можно определять цветовые параметрыобьекта цвет естественной природной поверхности может служить показателем еечистоты или загрязнения; цвет поля даетинформацию о состоянии зрелости посевови т,д.),ЭСпособ отличается от других тем, чтодает характеристики объектов для естественного солнечного, дневного) освещения,что позвогяет его использовать для определения угловых характеристик как природных, так и искуственно созданных объектовбез применения источника излучения (дляосвещения в естественных условиях используется дневное солнечное излучение).Повышение точности достигается засчет того, что облучение осуществляется5двумя ортогональными видами поляризации, а затем с учетом двух ортогональныхсостояний поляризации облучающего пучкарассчитывают индикатрисы силы света дляусловия облучения естественным пучком,сти стекла, тогда отраженное излучение будет полностью поляризовано в плоскости,перпендикулярной плоскости падения (подуглом 90 к плоскости падения), Вращениемоправы-держателя поляроида выставляют в 5его отсчетном фиксаторе 0, вращением поляроида добиваются ииимаи ного сигналана отсчетном устройстве и фиксируют поляроид в оправе-держателе.Для измерения величины, определяющей преобладание в освещающем пучке излучения с перпендикулярным состояниемполяризации над параллельным, необходимо пользоваться деполяризатором например, пластинкой фторопласта толщиной 2 15мм), На предметном столике нормагью косвещающему пучку выставляют фторопластовую пластинку размером, превышаюшим размер освецающего пучка, иустанавливают штангу гониометра сФЭУ 20на "просвет" соосно с освещаОщим пучком,Выставляот в отсчетном фиксаторе держао отеля поляроида последовательно 90 и 0 иснимают нужное число соответствующихзначений, Программно-математическое 25обеспечение измерения предусматриваетусреднение все. зафиксированных числовыхзначений и вьчисление величины, учитываащей поляризацию падающего наобразец излучения. Такая операция допкна 30проводиться для каждой измеряемой длиныВОЛНЫ,Таким образом, вся совокупность действий, составляющих способ. должна бытьследующей, 35Поверхность исследуемого образца облучают монохроматическим излучением,посгедовательно поляризованным параллельно и перпендикулярно плоскости рассеяния, 40Рассеянное от исследуемого образцаизлучение рагистрируют во всем интервалеугловрассеяния последовательно для параллельной и перпендикулярной составляющей излучения. 45На предметном столике выставляютфторопластовую пластинку, ставят штангуприемника на "просвет" и измеряют величину В, определяющую преобладание излучения с перпендикулярным состоянием 50поляризации над параллельным.Все полученные данные запоминаютсяв микро-ЗВМ, а искомая индикатриса силысвета для естественного облучения вычис 5ляется по формуле где (у") =1) ф) 1 И о) ЗГр)- индикатрисы силы света при облучении обьекта излучением соответственно с перпендикулярным 1р) и с параллельным 1 р) состоянием поляризации, нормированные соответствнено на значение силы света 1 (о ) и 1 ( ро ) при угле нормиро- ВКИ ЧоА = - " - - - отношение силы света с1 Оопараллельной и перпендикулярной поляризацией освещающего пучка при угле нормировки;1 о 1 о Составитель В. Калечицедактор С. Никитина Техред М.Моргентал . Корректо олб Заказ 1836 Тираж 416 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 П что позволяет исключить влияние частичной поляризации, вносимой спектральным прибором и источником излучения,Величина погрешности за счет влияния этих факторов в спектральном интервале 5 0,38 - 1,1 мкм составляет величину "15 - 25 для разных длин волн. Она определяется при сравнении численных значений индикатрис силы света стекла МС, полученных поредлагемым и известным способами. 10 Формула изобретенияСпособ определения индикатрисы рассеяния естественного излучения плоскими рассеивающими обьектами, заключающий ся в том, что направляют на поверхность образца по нормали с ней излучение, регистрируют отраженное излучение в заданном интервале углов рассеяния ри вычисляют индикатрису рассеяния, о т л и - 20 ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения индикатрисы, дополнительно измеряют интенсивности составляющих освещающего естественного излучения с перпендикулярным и парал лельным направлениями вектора поляризации 1 о и 1 оо соответственно, д на поверхность образца направляют последовательно излучение, поляризованное перпендикулярно и параллельно относительно плоскости отражения, регистрацию отраженного излучения проводят для двух указанных типов поляризации, а индикатрису рассеяния Р ( о) естественного излучения вычисляют из выражения: где б(о) = и ц =1- индикатрисы рассеяния для излучения с перпендикулярным и параллельным направлениями поляризации соответственно; 1 (у), 1 п (р)- интенсивности отраженного излучения с перпендикулярным и параллельным направлениями поляризации соответственно;Ъ - угол нормировки, принадл щий заданному интервалу углов отраж