Оптический элемент нарушенного полного внутреннего отражения

полного внутреннего отражения (ПВО), входную поверхность в виде плоской грани, угол между которой и нижней гранью ПВО достаточно мал, чтобы обеспечить дополнительное ПВО от входной грани для части пучка отраженного от нижней грани ПВО. Сформированный таким образом пучок распространяется в направлении верхней грани П ВО, испытывая отражение от последней под углом В = 180 - 30, где 0 - угол падения на верхнюк грань ПВО пучка не испытавшего ПВО от входной грани.Ввиду наличия функциональной связи между углами Р и 0 выбор сочетаний этих углов ограничен, что не позволяетобеспечивать получение контрастных спектров для обоих углов падения и ограничивает возможности получения спектральной информации в поверхности слоях исследуемого объекта. Кроме того, из-за разницы размеров световых отверстий призмы ее пропускание ограничено, так же как и из-за большой длины хода, обусловленной дополнительными ПВО от входной и нижней граней, а также из-за срезания света технологическими фасками, наносимыми на острые кромки.Указанные недостатки устранены в элементах НПВО, входные (выходные) поверхности которых состоят из нескольких гра ней. Известный элемент НП ВО и редставляет собой симметричную призму, входные грани которой наклонены к грани ПВО под углом 01= 0 ь где - номер грани входной поверхности; 01 - угол падения на грань ПВО пучка, пропущенного 1-й гранью.Применение данного элемента не обеспечивает получения двух независимых углов падения излучения на грань полного внутреннего отражения при использовании одного исходного пучка.Цель изобретения - получение двух независимых углов падения излучения на грань полного внутреннего отражения при использовании одного исходного пучка.Указанная цель достигается тем, что известный оптический элемент НПВО с изменяемым углом падения излучения, выполненный в виде прямой призмы, содержащей входную и выходную поверхности, а также грань ПВО, причем входная и выходная поверхности симметричны относительно плоскости, пересекающей под прямым углом середину грани ПВО, и образованы двумя гранями, общее ребро между которыми ориентировано параллельно плоскости симметрии и грани ПВО и которые составляют с этой гранью углы 01 и Ж, удовлетворяющие соотношению 01 02 90 о, где01 - угол между гранью ПВО и более удаленной от нее гранью входной (выходной) поверхности, снабжен нерабочими гранями, расположенными между гранью ПВО и бли жайшей к ней гранью входной (выходной)поверхности, длина 1 вах элемента вдоль грани ПВО равна ч +3высота свах элемента равна 1 вах = 2 а, а высота Ь 1 П нерабочих граней, отсчитываемая в направлении, перпендикулярном гра ни ПВО, равна ч - 11 щ 1 п = 2 а 20 где Ч - параметр призмы, удовлетворяющей соотношению 19 02 с 19 01 - 1 где 02, 01 - заданные углы пад ния на грань ПВО, реализуемы венно, при преломлении на б грани ПВО входной грани и на 30 ленной грани и удовлетворяюшению ния излуче, соответстижайшей к более отдащие соотно - 1 012 по соз 01,2 2=а ери где по- показатель преломления мат ала призмы;а - размер световых отверстий входных (выходных) граней элемента, отсчитываемый в направлении, перпендикулярном грани ПВО.Выполнение указанных соотношений позволяет использовать для освещения элемента один исходный пучок,Изобретение поясняется чертежом.Оптический элемент содержит входные грани 1 и 2, грань 3 ПВО и выходные грани Оптическии элемент работает следщим образомПадающий на входную глельно грани ПВО 3 осевой луломляется ею в направленииОтразившись От которой Он нвыходной грани 4, преломиврой, выходит из призмы, оставпрямой с подающим лучомпучка с, параллельный осевомпадает на входную грань 2, и 1 аах =(Ч 19 02+ с 19%)а,10 рань 1 паралч пучка Ь преграни ПВО 3, аправляется к шись на котоаясь на одной Ь. Осевой луч улучу пучка Ь, реломившись1727094 у+3вах = 2 а т 9 Огсз 01 - 1 55 на которой он направляется на грань ПВО 3, от которой испытывает отражение в направлении выходной грани 5 и после преломления на последней покидает призму, оставаясьна одной прямой с лучом с, 5Выполнение приведенных выше соотношений для угловых и линейных параметров оптического элемента позволяет значительно повысить оперативность проведения измерений оптических спектров 10 НПВО и резко упростить конструкцию устройств для проведения измерений оптических постоянных природных и искусственных материалов, Проведенные испытания показали, что скорость измене ния угла падения на грань ПВО у предлагаемой призмы по сравнению с прототипом увеличилась не менее, чем в 30 раз, продольный габаритный размер устройства для установки оптического элемента уменьшил ся в 3,5 раза, вес устоойства уменьшился в 6 раз. Формула изобретения 25Оптический элемент нарушенного полного внутреннего отражения с изменяемым углом падения излучения, выполненный в виде прямой призмы, содержащей входную и выходную поверхности, а также грань пол ного внутреннего отражения, причем входная и выходная поверхности симметричны относительно плоскости, пересекающей под прямым углом середину грани полного внутреннего отражения, и 35 образованы двумя гранями, общее ребро между которыми ориентировано параллельно плоскости симметрии грани полного внутреннего отражения и которые составляют с этой гранью углы 01 и , удовлетво ряющие соотношению 01 (Ог90 о,где Й - угол между гранью полного внутреннего отражения и ближайшей к ней 45 гранью входной (выходной) поверхности;01 - угол между гранью полного внутреннего отражения и более удаленной от нее гранью входной выходной) поверхности, 50 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения двух независимых углов падения излучения на грань полного внутреннего отражения при использовании одного исходного пучка, элемент снабжен нерабочими гранями, расположенными между гранью полного внутреннего отражения и ближайшей к ней гранью входной (выходной) поверхности, длинавах элемента вдоль грани полного внутреннего отражения равна вах =(Ч т 9 02+ ст 9 % )а,высота ьах элемента равна а высота ьь нерабочих граней, отсчитываемаяя в направлении, перпендикулярном грани полного внутреннего отражения, равнач - 12 а где ч - параметр призмы, удовлетворяющийсоотношению где 02, 01 - заданные углы падения излучения на грань полного внутреннего отражения, реализуемые, соответственно, при преломлении на ближайшей к грани полного внутреннего отражения входной грани и на более отдаленной входной грани и удовлетворяющие соотношению агсз 1 п по01, 0290 о,где ЗЬ 01,2 - по- 101,2 =агсщсоз 01,г по - показатель преломления материала призмы;а - размер световых отверстий входных (выходн ых) граней элемента, отсчиты ваемый в направлении, перпендикулярном грани полного внутреннего отражения,1727094 щах 0 4 оставитель А.Агурее хред М.Моргентал орректор М.Кучерявая едактор Т.Лазоренко ГКНТ ССС тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Производственн аказ 1277 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5