Устройство для измерения коэффициента отражения дифракционной решетки

Устройство для измерения коэффициента отражения дифракционной решетки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 4 >469942

Союз Советскик

Свкиалистическ *x

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Gl) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.01.73 (21) 186 1582/18-! 0 (51) М. Кл. 6 02Ь 5/18 т:т 01ш 11! 02 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Опубликовано 05.05.75. Бюллетень е 17

Государственный комитат

Совета Министрео СССР ло делам изобретений и открытий (5., ;1 i 11; 535.853.31 (088. (-, ) Дата оп т бликования описания 31.10.75 (72) Автор изобретения

М. В. Лобачев (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ОТРАЖЕНИЯ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ

Изобретение относится к устройствам для измерения коэффициента отражения дифракционной решетки, парсзапязя поверхность которой может быть как плоской, так и 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, фотоприемник, 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 (на чертеже не изображен), входной щели 1, 6 входного объектива 2, установленного с возможностью перемещения вдоль оптиче кой осп 00, держателя дпфракционной решетки

8 и привода поворот"..держате.ля,вместе с решеткой вокруг оси, проходящей через центр

1О решетки параллельно ее штрихам. выходного объектива 4, выполненного подвижным вдоль оптической оси 0,02, выходной щели 5, установленной с возможностью поворота вместе с объективом 4 и фотоприемником 6 вокруг оси, совпадающей с осью поворота дифракционной решетки, и вспомогательной щели 7.

Работает устройство следующим образом.

Свет от входной щели 1 падает на входной объектив 2, установленный так, что световой пучок после его прохождения сходится в точке, совпадающей с меридиональным фокусом испытуемой дифракциопной решетки.

Пучок света, распространяющийся вдоль оси 00,, падает под углом относительно нормали к дпфракционной решетке 3. После дифракции на решетке 8 пучок света требуемой длины волны распространяется вдоль оси

0)0 под углом гт относительно нормали к решетке. Между углами а и р существует известная зависимость:

4Я9-42 яп а + sin P = КП>..

55 где t р где Il — порядок, в котором работает решетка;

Х вЂ” длина волны;

К вЂ” постоянная решетки.

Свет падает на выходной объектив 4 и после прохождения его собирается на 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 дифракционной решетки 8, можно производить измерения при любых углах дифракции. За счет вращения дифракционной решетки 8 вокруг той же оси обеспечивается возможность осуществить измерения показателя отражения при любых углах падения излучения на решетку 8.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить измерения при любых условиях работы дифракционной решетки.

При установке вогнутых дифракционных 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 cos а) l+ pR cos а — (g cos а — р) f = — 0, (I) где t — расстояние от вогнутой решетки до объектива 2; р — база прибора, равная расстоянию от входной щели 1 до решетки 8;

f — фокусное расстояние входного объектива 2;

1х — радиус испытуемой решетки 8.

При решении этого уравнения из двух решений для f выбирается то, которое является конструктивно возможным.

Аналогично выражению (I) существует математическая зависимость для определения положения выходного объектива 4 относительно испытуемой дифракционной решетки 8:

Р— - (р + R cos $) t + p К cos ) -1+ К соз Р— p) f = О, (1I) расстояние от вогнутой решетки до выходного объектива 4; расстояние от выходной щели 5 до решетки 8;

i0

25 зо

35 — фокусное расстояние выходного объектива 4;

R — радиус испытуемой решетки 8.

8 случае работы плоских дифракционных решеток, выражения (I) и (II) упрощаются и объективы 2 и 4 располагаются так, что входная щель 1 находится в переднем фокусе объектива 2, который, следовательно, посылает на исследуемую дифракционную решетку 8 параллельный пучок света. Выходная щель 5 находится в заднем фокусе объектива

4 и, следовательно, пучок лучей, дифрагиро:,ванный дифракционной решеткой 8, собирается н,а,выходной щели 5.

При работе по автоколлимациоцной схеме а = P входной объектив 2 является и выходным, т. е. выполняет роль объектива 4 и тогда расстояние t =- t.

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 дифракционную 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 дифракционных решеток.

Предмет изобретения

Устройство для измерения коэффициента отражения дифракционной решетки, содержащее поворотный держатель дифракциоппой 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.

469942

Составитель А. Прокопчук

Редактор В. Смнрягина Техред T. Миронова Корректор и. Синкина

Заказ 901/1291 Изд. № 702 Тираж 902 Г1оаппепое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»