Способ измерения двойного лучепреломления веществ

(5)5 6 01 3 4/00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Алтайский политехнический институт им. И.И. Ползунова(56) Здельштейн Е.И. О методе компенсации Сенармона, сборник Исследованиепо фото- упругости и пластичности, Л ЛГУ, 1963, вып, 2.153 - 167.Авторское свидетельство СССР ЬЬ 789689, кл. 6 01 3 312, 1978.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДВОЙНОГО ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ(57) Использование: контрольно-измерительная техника. Сущность изобретения; измеряемый образец облучают монохрома. тическим поляризованным пучком света на двух длинах волн. Пучок света поляризуют так, чтобы плоскость поляризации составила угол 45 с главными осями измеряемого Способ измерения двойного лучепреломления (ДЛП) веществ относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использован как при создании средств контроля двойного лучепреломления веществ, так и при измерениях производственного и научно-исследовательского характера. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерений. Способ основан на том факте, что дисперсия двойного лучепреломления на этих длинах волн не может быть такой, чтобы Я 21818545 А 1 образца. Выбирают такую длину волны, чтобы скомпенсированная разность фаз соответствовала целому числу периодов, Изменяя длину волны света, компенсируют разность фаз, По моменту компенсации определяют дробную часть периода разности фаз света, Полный период разности фаз светапрошедшего образец, определяют по формуле а+К=ФЛ 2/(360(Л 2 - А 1 , где а - целая часть периода разности фаз света без учета дисперсии двойного лучепреломления, К - дробная часть периода разности фаз света без учета дисперсии двойного лучепреломления, А 1 и Ь - длины волн света, щ - разность фаз света, прошедшего образец на длине волны А 2 . По установленному полному периоду разности фаз определяют полную разность фаз света, прошедшего образец. Затем при известном поперечном размере образца определяют его двойное лучепреломление. 1 ил.аайразность фаэ на этих длинах волн находи- Со .лась в различных периодах вплоть до не- (Л скольких десятков периодов, поэтому ф выбрав значение разности фаз для 4, со- ц ответствующее целому числу периодов, получают значение дробной части разности фаз для Яа в этом же периоде.Повышение точности измерения двойного лучепреломления обеспечивается путем исключения погрешности корректирования вспомогательной длины волны и дробного порядка интерференции в зависимости от дисперсии двойного луче- преломления образца, 1818545Расширение диапазона измерений достигается устранением необходимости эталонирования.Способ измерения двойного лучепре-.ломления веществ, содержащие признаки, 5сходные с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не обнаружены,На чертеже представлен пример осуществления описанного способа.Свет от источника 1 через монохроматор 2 и поляризатор 3 направляют на измеряемый образец 4, за образцом 4 светпропускной через четвертьволновую пластину 5, анализатор 6 и направляют на фотоприемник 7, а сигнал с Фотоприемника 7направляют в измеритель 8,Монохроматический пучок света с длиной волны Х поляриэуют так, чтобы плоскость поляризации составила угол 45 сглавными осями измеряемого образца 4.Четвертьволновую пластинку 5 ориентиру- .ют так, ч;обы одна из ее главных осей совпадала с плоскостью поляризации.поляризатора 3, 25Изменяя длину волны А 1 компенсируют разность фаэ так, чтобы она соответствовала целому числу периодов. Моменткомпенсации определяют по минимуму сигнала измерителя 8, поступившего на него с 3фотоприемника 7. Затем изменяют длинуволны светатак, чтобы можно было обнаружить раскомпенсацию света,. прошедшегообразец 4, Далее вращением анализатора 6компенсируют свет до минимума и по удвоенному углу поворота анализатора 6 определяют разность фаз света длиной волныА 2, Используя зависимость, определяют период разности фаэ, а по периоду разностифаэ и измеренному значению разности фазпо зависимости определяют полную разность фаэ для длины волны света 11 или А 2Полная разность фаз на длинах волнсвета 41 и 42 равны соответственно,-д- - й Й - р 1 Х 1Лп 1л,-л 12+ ф 22 ж Ьп 2 б оэффици на длине т двоиного олны Л 2 ра.следовательнолучепреломленвен(4 2 лЬп 1 б - --2 кйцф 2 Ж 2 ости фазс),ве ЩИного лу олучи где в - период разности фазул 1, ф 2 - дробные части радля Й,А 2 соответственно(градО - длина пути света в вещеЬи, Ьп 2 - коэффициенты дчепреломленияЬ, А 2- длина волн света (ЬЦПоделив уравнение (1) на (2) Поскольку гп целое число, то без учетаотношения дисперсий двойного лучепреломления Ьп 1/Ьц, гл получается в виде 10 смешаннойдроби, гдепри Ь 1 Ьпг целаячасть дробного числа равна а. Если при измерении на длине волны А 1 скомпенсированная разность фаз соответствует целому количеству периодов, то есть дробная часть разности фаз уз 1 О, можно записать: 20Отбрасывая дробную часть в выражении получаем число гл, полная разность фаз света прошедшего измеряемый образец на длине волны Ь определяется по формуле (2) 35Проверка уравнения (1) показывает, чтооно справедливо для всех веществ в пределах нескольких десятков периодов разностиФаз.40 Использование заявляемого способаизмерения двойного лучепреломления веществ по сравнению с прототипом позволя ет получить более высокую точностьизмерений эа счет исключения погрешно 45 сти корректирования вспомогательной длины волны и дробного порядкаинтерференции в зависимости от дисперсии двойного лучепреломления образца.При использовании заявляемого способа50 устраняется необходимость эталонирования, зто ,озволяет расширить диапазон измерений Способ особенно эффективен приизмерении объектов малых размеров тонких химических нитей, пленок, геологиче 55 ских шлифов и т,д,Изобретение позволяет исключить влияние дисперсии двойного лучепреломления.С учетом того. что разность фаз последнегопериода измеряется методом Сенармона,предлагаемый способ позволяет повыситьСоставитель Б. СтаростенкоТехред М.Моргентал Корректор Н, Король Редактор Заказ 1934 ВНИИПИ Госуда Тираж Подписное рственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101ГКНТ СС точность измерения двойного лучепреломления веществ. Погрешность измерений при этом составляет (0,1 - 1)о,Ф о р мул а изобретен и я Способ измерения двойного лучепреломления веществ, включающий облучение измеряемого образца вещества монохроматическими поляризованными пучками света двух длин волн, измерение дробных частей разностей фаэ на этих длинах волн и определение двойного лучепреломления при известном размере образца, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, выбирают длины волн из условия соответствия скомпенсированной разности фаз целому числу периодов, затем изменяют длину волны света, компенсируют разность фаэ и по моменту компенсации определяютдробную часть периода разности фаз, а полный период разности фаз света, прошершего образец, определяют по формуле где гп - целая часть периода разности фаэсвета без учета дисперсии двойного лучепреломления;10 К - дробная часть периода разности фазсвета без учета дисперсии двойного лучепреломления;Л 1, Х 2 - длины волн света;рг- разность фазы света, прошедшегообразец на длине волны А 1 по установленному полному периоду разности фаз определяют полную разность фаз света,прошедшего образец. и определяют егодвойное лучепреломление,20