Поляризационные приборы

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

имени Н.Э.Баумана.

________________________________________________

Факультет РЛ

Кафедра РЛ3

Реферат

по дисциплине

"Поляризационные

приборы"

студентки

Сальниковой Любови Юрьевны

группа РЛ 3-101.

Преподаватель

Зубарев Вячеслав Евгеньевич

Введение

Поляризационные приборы основаны на явлении поляриза-ции света и предназначены для получения поляризованного света и изучения тех или иных процессов, происходящих в поляризо-ванных лучах.

Поляризационные приборы широко применяют в кристалло-графии и петрографии для исследования свойств кристаллов; в оптической промышленности для определения напряжений в стекле; в машиностроении и приборостроении для изучения ме-тодом фотоупругости напряжений в деталях машин и сооруже-ний; в медицине; в химической, пищевой, фармацевтической промышленности для определения концентрации растворов. По-ляризационные приборы получили распространение также для изучения ряда явлений в электрическом и магнитном поле.

Приборы для определения внутренних натя-жений

Т-образные установки МИСИ

Т-образные установки МИСИ предназначаются для изуче-ния деформации методом оптически чувствительных покрытий.

В полярископах Т-образного вида (рис. 1) свет от источника 1 проходит поляризатор 2, отражается от полупрозрачного зерка-ла 3, проходит оптически чувствительное покрытие 4 и, отразив-шись от поверхности образца 5, входит в анализаторную часть установки. Она содержит анализатор 8, сменные компенсатор 6 и пластинку, 7 в 1/4 волны и экран полярископа 9.

Рис. 1. Схема Т-образного полярископа

Если измерение проводится в точке по методу компенсации, то перед анализатором устанавливают компенсатор. При фикса-ции изохроматической картины по полю перед анализатором ус-танавливают пластинку в 1/4 волны.

В соответствии со схемой, представленной на рис. 1, разра-ботана Т-образная установка (рис. 2), получившая наименование отражательного полярископа.

Рис. 2. Отражательный полярископ МИСИ по Т-образной схеме.

Источник света 1 (лампа ДРШ-250) с помощью конденсора 2 проецируется на диафрагму 4 (диаметр отверстия 2 мм), поме-щенную в фокусе объектива 8.

Для снижения влияния инфракрасной радиации источника в схему введен теплофильтр 3. Расходящийся плоскополяризован-ный световой поток после диафрагмы 4 проходит поляризатор 5, пластинку 6 в 1/4 волны, светофильтр 7 и попадает на объектив 8 (фокусное расстояние 300 мм). После объектива свет параллель-ным пучком проходит две полупрозрачные пластины 9 и 10, оп-тически чувствительное покрытие 11 и попадает на образец 12. После отражения в обратном ходе свет попадает в анализаторную часть установки, где объективом 13 фокусируется на диафрагму 16. Поляризацион¬ная картина после дополнительного свето-фильтра 14 и анализатора 15 рассматривается на экране поляри-скопа l7.

Рис. 3. Схема V-образного полярископа

К установкам данного типа относятся также отражательный полярископ OП-2, переносный малогабаритный полярископ ОП-3 и др.

V-образные полярископы

V-образные полярископы используются для тех же целей, что и Т-образные. В полярископах V-образного вида (рис. 3) ес-тественный монохроматический свет от источника 1 проходит поляризатор 2, становясь при этом плоскополяризованным. Про-ходя пластинку 3 в 1/4 волны и оптически чувствительное покры-тие 4, свет отражается от объекта исследования 5 (от пластически деформируемого образца), проходит вторую пластинку 6 в 1/4 волны, анализатор 7 и образует изохроматическую картину на эк-ране полярископа 8.

Для получения картины хорошего качества варьируется толщина покрытия 4 (в пределах 0,5 — 1,5 мм и угол  между оп-тическими осями поляризаторной и анализаторной части (в пре-делах 615)

Рис. 4. Схема кругового поляриметра СМ

Освещение объекта может осуществляться как параллель-ным, так и расходящимся пучком поляризованного света.

Приборы для определения угла поворота плоскости поляризации

Круговой поляриметр СМ

Круговой поляриметр СМ (рис. 4) предназначен для опреде-ления угла поворота плоскости поляризации в жидких оптически активных веществах.

Осветитель 1 (лампа накаливания или натриевая лампа ДНаО140) устанавливается в фокальной плоскости оптической системы 8. В конструкции узла осветителя предусмотрены под-вижки для установки нити накала лампы на оптической оси. При работе с лампой накаливания перед оптической системой 3 вво-дится желтый светофильтр 2. Параллельный монохроматический пучок лучей, выходящий из системы 3, проходит через поляриза-тор 4 (поляроид, заклеенный между двумя стеклами), кварцевую пластинку 5, создающую совместно с поляроидом полутеневую картину с тройным полем зрения, и кварцевую кювету 6 с иссле-дуемым раствором. Обычно длина кюветы выбирается такой, чтобы концентрации 10-3 кг/см3 соответствовал угол поворота плоскости поляризации  = 1.

После кюветы расположен анализатор 7, аналогичный поля-ризатору 4, и телескопическая система, состоящая из объектива 10 и окуляра 11, через который ведется наблюдение при урав-нивании освещенностей частей поля зрения.

Отсчет осуществляется по градусной шкале 8 неподвижного лимба (с оцифровкой от 0 до 360) с помощью двух диаметраль-но противоположных нониусов 9 (шкалы нониусов имеют по 20 делений; цена одного деления 0,05). Из показаний двух нониусов берут среднее значение (для учета эксцентриситета лимба). От-счет снимается при наблюдении лимба и нониуса через лупы 12.

Автоматический спектрополяриметр

Рис. 5. Схема автоматического спектрополяриметра

Автомати¬ческий спектрополяриметр (рис. 5) предназначен для измерения угла поворота плос¬кости поляризации в диапазоне длин волн 0,240,60 мкм.

Источник света 1 сменный — лампа накаливания при работе в видимой части спектра и ртутная лампа сверхвысокого давле-ния для измерения в ультрафиолетовой области. Излучение от лампы 1 проходит через двойной монохроматор 2 (с зеркальной оптикой и кварцевыми призмами), попадает на электромеханиче-ский поляризатор-модулятор 4, проходит исследуемый образец 5, анализатор 6 и попадает на фотоумножитель 7.

В зависимости от угла между направлениями колебаний, пропускаемых поляризатором и анализатором, меняется частота переменной составляющей потока, попадающего на фотоумно-житель.

Сигнал, преобразованный в электрический и усиленный в усилителе 8, питает управляющую обмотку реверсного двигателя, который через редуктор вращает анализатор 6 до тех пор, пока из сигнала не исчезнет первая гармоника. Вращение анализатора регистрируется на самописец 3, связанном передающим устрой-ством со шкалой длин волн монохроматора.

С помощью описанного прибора измеряется вращательная дисперсия образцов с поглощением до 80%. Предел измеряемых углов вращения 2.

Список использованной литературы

1. Лабораторные оптические приборы: Учебное пособие для приборостроительных и машиностроительных ВУЗов. Г. И. Фе-дотов, Р. С. Ильин, Л. А. Новицкий, В. Е. Зубарев, А. С. Гоменюк.

Оглавление

Введение 2

Приборы для определения внутренних натяжений 2

Т-образные установки МИСИ 2

V-образные полярископы 5

Приборы для определения угла поворота плоскости поляризации 6

Круговой поляриметр СМ 6

Автоматический спектрополяриметр 8

Список использованной литературы 9

Оглавление 9