Оптический спин-спектрометр
Патент 451000
Авторы
Классы МПК
Оптический спин-спектрометр
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
<10 45!ОО
Союз Советскит
Социалистическик
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19.10.72 (21) 1837756. 26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 25.11.74. Бюллетень ¹ 43
Дата опубликования описания 15.05.75 (51) М. 1,л. G Oln 21 42
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УД1 535.4(088.8) (72) Автор изобретения
Г. В. Розенберг (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕС1(ИЙ СПИН-СПЕКТРОМЕТР
Изобретение относится к технике оптической спектроскопии и поляриметрии и может быть использовано при исследовании свойств веществ оптическими способами по исследованию свойств излучения, проходящего через вещество.
Известные спектроскопические и полярнзационные устройства выявляют не всю информацичо, которую несет излучение, прошедшее через вещество.
Широко используемые спектроскопические устройства разлагают световой пучок на некогерентные между собой компоненты (цуги) различной длины волны и позволяют получать функции распределения цугов (спектры мощности излучения) в зависимости от длины волны и независимо от состояния поляризации цуга.
Поляризационные устройства, основанные на использовании всевозможных анализаторов и компенсаторов, позволяют (в сочетании со спектроскопическим устройством) определить параметры Стокса для всей стохастической совокупности цугов с данной длиной волны, но с разными состояниями поляризации (т. е. вторые моменты флуктуаций напряженности поля волны) .
Этн устройства не дают возможности измерять функцию распределения цугов по состояниям поляризации.
С целью разложения падающего излучения в трехмерный спектр по состояниям поляризации н определения трехмерной функции распределения стохастической совокупности
5 некогерентных между собой компонент падающего излучения по этим состояниям, дпспергирующий элемент выполнен с большим градиентом оптической плотности, а перед элементом установлен варьируемый поляри10 зационный компенсатор. Диспергирующий элемент установлен таким образом, что вектор градиента его оптической плотности перпендикулярен к падающему лучу.
Существо изобретения поясняется следую15 щим образом.
На пути исследуемого светового пучка помещен варьируемый компенсатор, который изменяет известным образом степень эллиптичности поляризации падающего пучка. 3а20 тем на пути светового пучка установлен дпспергпрующий элемент с болыпим градиентом оптической плотности.
Световой пучок, пройдя сквозь изотроппое тело с заданным поперечным градиентом оптической плотности D и выйдя в непоглощающую среду, становится слабонеоднородным, и направление образованного нм луча отклоняется от направления фазовой нормали а
30 световой волны на угол = qI 70I)a е2йотт
451000
Составитель Ю. Галкин
Техред О. Гуменюк
Корректор О. Тюрина
Редактор О. Степина
Заказ 1275!12 Изд, ¹ 508 Тираж 651 Подписное
UHNHIIII Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
° @ ° в 1 ° .с в направлении, параллельном (PD,а), - где
q — степень эллиптичности поляризации луча до его преобразования в неоднородную волну, т. е. удельный спиновый момент импульса цуга; и — показатель преломления непоглощающей среды, 7ео — волновое число в вакууме; е — основание натуральных логарифмов.
Если монохроматический световой пучок представляет собой стохастическую совокупность некогерентных между собой цугов с различными состояниями поляризации, то после прохождения сквозь изотропное тело с заданным поперечным градиентом оптической плотности D он образует веер световых пучков, направление каждого из которых определяется величиной q для соответствующего цуга и одинаковым для всех цугов значением VD, т. е. цуги с различной величиной q пространственно разделяются, и зависимость мощности излучения от угла поворота луча v воспроизводит функцию распределения цугов по степеням эллиптичности поляризации q.
Следовательно, в спин-спектроскопии роль диспергирующего элемента выполняет изотропное тело с поперечным градиентом оптической плотности. Таким телом может служить обычный фотометрический клин из поглощающего стекла либо из полупрозрачного металлического покрытия или даже образованный клиновидным тонкослойным интерфотометром типа Фабри — Перо, а также призма из поглощающего материала. При нормальном падении монохроматического светового пучка фотометрический клин осуществляет его развертку в спин-спектр в плоскости, перпендикулярной к направлению VD. В случае поглощающей призмы одновременно происходит развертка в спектр по длинам волн (перпендикулярно к ребру призмы) и в спин-спектр (параллельно ребру призмы), что позволяет использовать призму и для не5 монохроматического света.
Дальнейшее увеличение доступной для измерения информации достигается помещением перед диспергирующим телом варьируемого компенсатора, меняющего известным обра10 зом величину q в зависимости от характера поляризации цуга. Получение последовательности спин-спектров при различных состояниях компенсатора позволяет измерить полную функцию распределения цугов по все15 возможным состояниям их поляризации.
Предмет изобретения
1. Оптический спин-спектрометр для измерения функции распределения некогерентных между собой компонент излучения по состояниям поляризации, содержащий источник излучения и диспергирующий элемент, отличающийся тем, что, с целью разложения падающего излучения в трехмерный спектв по состояниям поляризации и определения трехмерной функции распределения стохастической совокупности некогерентных между собой компонент падающего излучения по этим состояниям, диспергирующий элемент выполнен с большим градиентом оптической плотности, а перед элементом установлен варьируемый поляризационный компенсатор.
2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что диспергирующпй элемент установлен так, что вектор градиента его оптической плотности перпендикулярен к падающему лучу.