Интерференционно-теневой прибор

Интерференционно-теневой прибор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

пц 505943

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сове Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.04.74 (21) 2022885/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.76. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 26.04.76 (51) М. Кл. G 01N 21/46

G 01В 9/02

Государственнык комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 535.411(088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Арбузов, А. Г. Полещук и В. А. Федоров (71) Заявитель Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения АН СССР (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННО-ТЕНЕВОЙ ПРИБОР

Изобретение относится к прикладной оптике и может быть использовано при исследовании оптических неоднородностей.

Известен интер ференционно-теневой прибор, состоящий из осветителя и двух оптических каналов, один из которых содержит теневой прибор с двумя коллиматорами и регистрирующее устройство, а другой — две полупрозрачные пластины и второе регистрирующее устройство.

Недостаток известного прибора заключается в том, что невозможно получить интерференционное изображение на произвольном участке теневого.

В предложенном приборе этот недостаток устранен за счет того, что осветитель формирует два пучка монохроматического света с взаимно ортогональными плоскостями поляризации, в опорном канале между пол прозрачными пластинами расположен поляроид, а в приемной части теневого прибора последовательно установлены вращающий на 90 плоскость поляризации подвижный элемент и анализатор.

На фиг. 1 изображен интерференционно-теневой прибор; на фиг. 2 — осветитель прибора.

Интер ференционно-теневой прибор содержит осветитель 1 и два оптических канала.

Один канал состоит из расположенных на одной оптической оси объектива 2, вспомогательного объектива 3, зеркального объектива

4, камеры для исследуемой неоднородности

5, второго зеркального объектива 6, в фокаль5 ной плоскости которого расположен нож Фуко 7, совмещенный также с передней фокальной плоскостью вспомогательного объектива

8, последовательно с которым установлены: вращающий на 90 плоскость поляризации

10 оптический элемент 9, объектив 10, поляроид

11 и регистрирующее устройство 12. Другой оптический канал прибора состоит из полупрозрачной пластины 13, расположенной между объективами 2 и 3, поляроида 14, второй

15 полупрозрачной пластины 15, расположенной между объективами 8 и 10, объектива 16, поляроида 17 и регистрирующего устройства 18.

Осветитель 1 интерференционно-теневого прибора (фиг. 2) состоит из расположенных

20 на одной оптической оси лазера 19, микрообъектива 20, точечной диафрагмы 21 и пластинки двоякопреломляющего кристалла 22, например исландского шпата.

Устройство работает следующим образом.

25 Луч лазера 19 фокусируется микрообъективом 20 на точечной диафрагме 21. Последовательно с диафрагмой установлена плоскопараллельная двоякопреломляющая пластинка 22, вырезанная, например, из кристалла

30 исландского шпата под углом к оптической оси. Проходя через пластинку, поток света от диафрагмы разделяется на два луча, обыкновенный и необыкновенный. Таким образом, из пластинки выходит два потока света, смещенных один относительно другого и поляризованных во взаимно ортогональных плоскостях. Смещение потоков зависит от толщины используемой двоякопреломляющей пластинки, а яркость потоков регулируется вращением плоскости поляризации лазера относительно оптической оси пластинки.

Световой поток от источника направляется с помощью объектива 2 на полупрозрачную светоделительную пластину 13, которая делит его по интенсивности пополам. Часть пучка, прошедшая через пластину 13, с помощью объективов 3, 4 преобразуется в широкий пучок (рабочий канал прибора), на пути которого помещена камера 5 для исследуемой неоднородности. Пройдя камеру 5, пучок попадает на зеркальный объектив 6, отражается от него и через промежуточный объектив 8 попадает на полупрозрачную пластину 15.

Для получения теневого изображения в фокальной плоскости объектива б установлен нож Фуко 7. Нож 7 устанавливают таким образом, чтобы он частично перекрывал изображение первого потока света, не срезая при этом световых лучей от второго потока.

Вторая часть светового пучка, отраженная полупрозрачной пластиной 13 (второй оптический канал прибора), проходит через поляроид 14, пропускающий поляризованное излучение второго потока (ортогонально поляризованное излучение первого потока блокируется поляроидом 14), и попадает на полупрозрачную пластину 15. Часть этого потока отражается в направлении элемента 9, осуществляющего вращение плоскостей поляризации на 90 . В этом же направлении проходит не отразившаяся от пластины 15 часть светового потока рабочего канала прибора.

В качестве элемента, вращающего на 90 плоскость поляризации, может быть использована полуволновая поля риз ационная фазовая пластинка, оптическая ось которой ориентируется под углом 45 к плоскостям поляризации обоих световых пучков.

Размерами элемента 9 определяются размеры интерференционной картины на экране

12. Последовательно с элементом 9 установлен поляроид-анализатор 11, пропускающий световой поток с плоскостью поляризации первого потока. Таким образом, если элемент

9 отсутствует, на экране 12 будет наблюдаться чисто теневое изображение неоднородно5 сти, помещенной в камере 5. При введении элемента 9, поворачивающего плоскости поляризации на 90, на участке экрана 12 теневое изображение будет подавлено (плоскость поляризации первого светового пучка на этом

10 участке будет повернута на 90 относительно оптической оси анализатора), и на его месте появится интерференционное изображение, образованное лучами второго светового пучка, прошедшими через первый и второй кана15 лы прибора. (Плоскость поляризации второго светового пучка элементом 9 будет повернута на 90 и совпадет с оптической осью анализатора 11).

Поляроид-анализатор 11 установлен в фо20 кальиой плоскости объектива 10 для уменьшения влияния его неоднородностей.

Элементы 1б, 17, 18 образуют регистрирующую систему, позволяющую одновременно с первой системой (элементы 9, 10, 11, 12) на25 блюдать теневое или интерференционное изображение неоднородности, в зависимости от ориентировки оптической оси поляроида

17.

Предложенный прибор может быть по30 строен на базе теневого прибора ИАБ-451.

Формула изобретения

Интер ференционно-теневой прибор, содерЗ жащий осветитель и два оптических канала, один из которых состоит из теневого прибора с двумя коллиматорами и регистрирующего устройства, а другой — опорный — из двух полупрозрачных пластин, и второго регистри4О рующего устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения экспериментальных возможностей прибора за счет получения интерференционпого изображения на любом участке теневого, в качестве осветителя используется устройство, создающее два монохроматических пучка света со взаимно ортогональными плоскостями поляризации, в опорном канале между полупрозрачными пластинами расположен поляроид, а в приемной

5п части теневого прибора последовательно установлены вращающий на 90 плоскость поляризации подвижный элемент и анализатор.

505943

Ф Ы8 g

Составитель H. Решетников

Редактор Т. Орловская Техред А. Камышникова Корректоо Н. Аук

Заказ 915/7 Изд. M 260 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2