Устройство для измерения коэффициента отражения дифракционной решетки

О П И С А Н И Е 11469942 Союз Советских Свниалистических Республик(23) Приоритет -Государственный комитат Совета Министров СССР(5. 1 У 11; 535,853."(0888) иковацо 05.05.75. Бюллетень Хо 17п 1 ублцковацця описания 31,10.75 ао делам изобретен пу ткрыти ат 72) Автор изобретения 1. В.Л(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦ ОТРАЖЕНИЯ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТК Изобретение относится к устроиствам для измерения коэффициента отражения дифракциоцной решетки,: арсзанцзя поверхность которой может быть как плоской, так ц вогнутой.Известны устройства для измерения коэффициента отражения дифракционной решетки, содержащие держатель решетки, привод поворота держателя, неподвижную входную щель, выходную щель, источник света, установленный перед входной щелью, фотоприемцик, расположенный за выходной щелью, и входной объектив, установленный между входной щелью и держателем.Основным недостатком известных устройств является необходимость перестройки оптической схемы при переходе от измерений плоских решеток к вогнутым, а также дополнительной настройки в процессе измерения.Для обеспечения возможности измерения как плоских, так и вогнутых решеток любого радиуса при массовом производстве предложено устройство снабдить выходным объектом, установленным между держателем и выходной щелью с возможностью осевого перемещения и совместного с выходной щелью поворота вокруг оси вращения держателя, а выходной объектив - с возможностью перемещения вдоль его оптической оси.На чертеже представлена принципиальная конструктивная схема предлагаемого устройства.Устройство состоит из источника света (цачертеже це изображен), входной щели 1, 5 входного объектива 2, установленного с возможностью перемещения вдоль оптиче коц осц 00 держателя дцфракццоццой решетки т и привода поворота держателя вместе с решеткой вокруг осц, проходящей через центр 10 решетки параллельцо ее штрихам, выходногообъектива 4, выполненного подвижным вдоль оптической осц 0,0 выходной щели 5, установленной с возможностью поворота вместе с объективом 4 и фотоприемником 6 вокруг 15 оси, совпадающей с осью поворота дифракциоцной решетки, и вспомогательной щели 7.Работает устройство следующим образом.Свет от входной щели 1 падает ца входной объектив 2, установленный так, что световой 20 пучок после его прохождения сходится в точке, совпадающей с мерцдцональцым фокусом испытуемой дифракциоццой решетки.Пучок света, распространяющийся вдольоси 00 падает под углом относительно нормали к дцфракциоццой решетке 3. После дифракции на решетке 3 пучок света требуемой длины волны распространяется вдоль оси 0,0 под углом ц относительно нормали к решетке. Между углами а и р существует из- ЗО вестная зависимость;я 1 п а + я 1 п= КПХ,40 45 50 55 гле 1 р где П - порядок, в котором работает решетка;Х - длина волны;К - постоянная решетки.Свет падает ца выходной объектив 4 и после прохождения его собирается ца выходной щели 5, где строится монохроматическое изображение входной щели 1, После прохождения выходной щели 5 свет собирается на приемной площадке фотоприемника 6,Благодаря повороту выходного объектива 4, выходной щели 5 и приемной площадки фотоприемника вокруг оси, совпадающей с центром дифракциоцной решетки 3, можно производить измерения при любых углах дифракции. За счет вращения дифракциоцной ре 1 петки 3 вокруг той же оси обеспечивается возможность осуществить измерения показателя отражения при любых углах падения излучения ца решетку 3.1 аким образом, предлагаемое устройство позволяет производить измерения при любых условиях работы дифракционной решетки. При установке вогнутых дифракционцых решеток входной объектив 2 занимает такое положение, при котором изображение входной щели 1, образованное объективом 2, совпадает с точкой, лежащей на круге Роуланда исследуемой вогнутой решетки. Для удовлетворения этих условий должно быть выдержано следующее соотношение:Р - (р+ К соя а) 1+ рЯ соя а - Я соя а - р) 1= =О, (1) где 1 - расстояние от вогнутой решетки дообъектива 2;р - база прибора, равная расстояниюот входной щели 1 до решетки 3;- фокусное расстояние входногообъектива 2;Р - радиус испытуемой решетки 3.При решении этого уравнения из двух решений длявыбирается то, которое является конструктивно возможным.Аналогичцо выражению (1) существует математическая зависимость для определения положения выходного объектива 4 относительно испытуемой дифракционной решетки 3: Р - (р+ 1 хсоя )1+рКсоя -,- + К соя- р) 1" = О, (11) расстояние от вогнутой решетки до выходного объектива 4; расстояние от выходной щели 5 дорешетки 3; 5 1 о 15 го 25 Зо 35- фокусное расстояние выходногообъектива 4;Л - радиус испытуемой решетки 3,В случае работы плоских дифракционных решеток, выражения (1) и (11) упрощаются и объективы 2 и 4 располагаются так, что входная щель 1 находится в переднем фокусе объектива 2, который, следовательно, посылает ца исследуемую дифракционную решетку 3 параллельный пучок света. Выходная щель 5 находится в заднем фокусе объектива 4 и, следовательно, пучок лучей, дифрагиро:ванный дифракционной решеткой 3, собирается н,а,выходной щели 5.При работе по автоколлимационной схеме а = р входной объектив 2 является и выходным, т. е. выполняет роль объектива 4 и тогда расстояние 1 =- ,Одним из вариантов использования предложенного устройства является его работа по автоколлимационной схеме. В этом случае свет, дифрагированный испытуемой плоской или вогнутой дифракционной решеткой, возвращается по тому же направлению, по которому падал на дифракциоцную решетку, выходной объектив 4 не участвует в образовании изображения входной щели 1 (на выходной щели 5), и изображение входной щели 1 строится объективом 2 на вспомогательной щели 7, закрепленной неподвижно вблизи щели 1.Таким образом, с помощью предлагаемого устройства можно измерять показатели отражения для любых (правых и левых) порядков дифракции при любых длинах волн как для плоских, так и для вогнутых дифракционцых решеток. Предмет изобретения Устройство для измерения коэффициента отражения дифракционной решетки, содержащее поворотный держатель дифракциоцпой решетки, неподвижную входную щель, выходную щель, источник света, установленный перед входной щелью, фотоприемник, расположенный за выходной щелью, и входной объектив, установленный между входной щелью и держателем, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения коэффициента отражения как плоской, так и вогнутой дифракционной решетки, оно снабжено выходным объективом, установленным между держателем и выходной щелью с возможностью осевого перемещения и совместного с выходной щелью поворота вокруг оси вращения держателя, а входной объектив - с возможностью перемещения вдоль его оптической оси.Составитель А. ПрокопчукСмнрягина Техред Т, Миронова Корректор И. Симкин оаписио СССР Харьк. фил. пред. Патент 29 Изд.702 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и Москва, ЖРаушскаяТираж 902 Совета Миннстро открытий наб., д. 4/5