На головну

 Поляризаційні прилади - Технологія

Московський ордена Леніна, ордена Жовтневої

Революції та ордена Трудового Червоного Прапора

ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ

імені Н. Е. Баумана.

________________________________________________

Факультет РЛ

Кафедра РЛ3

Реферат

з дисципліни

"Поляризаційні

прилади "

студентки

Сальниковой Любові Юріївни

група РЛ 3-101.

Викладач

Зубарєв В'ячеслав Євгенович

Введення

Поляризаційні прилади засновані на явищі поляризації світла і призначені для отримання поляризованого світла і вивчення тих чи інших процесів, що відбуваються в поляризованих променях.

Поляризаційні прилади широко застосовують у кристалографії і петрографії для дослідження властивостей кристалів; в оптичній промисловості для визначення напружень у склі; в машинобудуванні та приладобудуванні для вивчення методом фотоупругості напружень в деталях машин і споруд; в медицині; в хімічній, харчовій, фармацевтичній промисловості для визначення концентрації розчинів. Поляризаційні прилади набули поширення також для вивчення ряду явищ в електричному та магнітному полі.

Прилади для визначення внутрішніх натяжений

Т-подібні установки МІСД

Т-подібні установки МІСД призначаються для вивчення деформації методом оптично чутливих покриттів.

У поляріськопа Т-подібного виду (рис. 1) світло від джерела 1 проходить поляризатор 2, відбивається від напівпрозорого дзеркала 3, проходить оптично чутливе покриття 4 і, відбившись від поверхні зразка 5, входить до аналізаторних частина установки. Вона містить аналізатор 8, змінні компенсатор 6 і платівку, 7 в 1/4 хвилі і екран полярископа 9.

Рис. 1. Схема Т-подібного поляріскопаЕслі вимір проводиться в точці за методом компенсації, то перед аналізатором встановлюють компенсатор. При фіксації ізохроматіческой картини по полю перед аналізатором встановлюють платівку в 1/4 хвилі.

У відповідності зі схемою, представленої на рис. 1, розроблена Т-подібна установка (рис. 2), що отримала найменування отражательного полярископа.

Рис. 2. Відбивний полярископ МИСИ по Т-подібної схеме.Істочнік світла 1 (лампа ДРШ-250) за допомогою конденсора 2 проектується на діафрагму 4 (діаметр отвору 2 мм), вміщену у фокусі об'єктива 8.

Для зниження впливу інфрачервоної радіації джерела в схему введений Теплофільтр 3. розходиться плоскополяризоване світловий потік після діафрагми 4 проходить поляризатор 5, платівку 6 в 1/4 хвилі, світлофільтр 7 і потрапляє на об'єктив 8 (фокусна відстань 300 мм). Після об'єктива світло паралельним пучком проходить дві напівпрозорі пластини 9 і 10, оптично чутливе покриття 11 і потрапляє на зразок 12. Після відбиття в зворотному ході світло потрапляє в аналізаторних частина установки, де об'єктивом 13 фокусується на діафрагму 16. Поляризаційна картина після додаткового світлофільтру 14 і аналізатора 15 розглядається на екрані полярископа l7.

Рис. 3. Схема V-образного поляріскопаК установкам даного типу відносяться також відображальний полярископ OП-2, переносний малогабаритний полярископ ОП-3 та ін.

V-подібні поляріськопа

V-подібні поляріськопа використовуються для тих же цілей, що і Т-подібні. У поляріськопа V-подібного виду (рис. 3) природний монохроматичне світло від джерела 1 проходить поляризатор 2, стаючи при цьому плоскополяризованим. Проходячи платівку 3 в 1/4 хвилі і оптично чутливе покриття 4, світло відбивається від об'єкта дослідження 5 (від пластично деформованого зразка), проходить другу платівку 6 в 1/4 хвилі, аналізатор 7 і утворює ізохроматіческую картину на екрані полярископа 8.

Для отримання картини гарної якості варіюється товщина покриття 4 (в межах 0,5 - 1,5 мм і кут a між оптичними осями полярізаторной і анализаторной частині (в межах 6 ° ё15 °)

Рис. 4. Схема кругового поляриметра СМОсвещеніе об'єкта може здійснюватися як паралельним, так і розбіжним пучком поляризованого світла.

Прилади для визначення кута повороту площини поляризації

Кругової поляриметр СМ

Кругової поляриметр СМ (рис. 4) призначений для визначення кута повороту площини поляризації в рідких оптично активних речовинах.

Освітлювач 1 (лампа розжарювання або натрієва лампа ДНаО140) встановлюється в фокальній площині оптичної системи 8. У конструкції вузла освітлювача передбачені зрушення для установки нитки розжарення лампи на оптичній осі. При роботі з лампою розжарювання перед оптичною системою 3 вводиться жовтий світлофільтр 2. Паралельний монохроматический пучок променів, що виходить із системи 3, проходить через поляризатор 4 (поляроїд, заклеєний між двома стеклами), кварцову пластинку 5, що створює спільно з поляроїдом напівтіньового картину з потрійним полем зору, і кварцову кювету 6 з досліджуваним розчином. Зазвичай довжина кювети вибирається такий, щоб концентрації 10-3кг / см3соответствовал кут повороту площини поляризації y = 1 °.

Після кювети розташований аналізатор 7, аналогічний поляризатора 4, і телескопічна система, що складається з об'єктиву 10 і окуляра 11, через який ведеться спостереження при зрівнюванні освітленостей частин поля зору.

Відлік здійснюється по градусної шкалою 8 нерухомого лімба (з оцифруванням від 0 ° до 360 °) за допомогою двох діаметрально протилежних Ноніус 9 (шкали ноніуса мають по 20 поділок; ціна одного поділу 0,05 °). Зі свідчень двох Ноніус беруть середнє значення (для обліку ексцентриситету лімба). Відлік знімається при спостереженні лімба і ноніуса через лупи 12.

Автоматичний спектрополяриметр

Рис. 5. Схема автоматичного спектрополяріметраАвтоматіческій спектрополяриметр (рис. 5) призначений для вимірювання кута повороту площини поляризації в діапазоні довжин хвиль 0,24ё0,60 мкм.

Джерело світла 1 змінний - лампа розжарювання при роботі у видимій частині спектру і ртутна лампа надвисокого тиску для вимірювання в ультрафіолетовій області. Випромінювання від лампи 1 проходить через подвійний монохроматор 2 (із дзеркальною оптикою і кварцовими призмами), потрапляє на електромеханічний поляризатор-модулятор 4, проходить досліджуваний зразок 5, аналізатор 6 і потрапляє на фотоумножувач 7.

Залежно від кута між напрямками коливань, що пропускаються поляризатором і аналізатором, змінюється частота змінної складової потоку, що потрапляє на фотоумножувач.

Сигнал, перетворений в електричний і посилений в підсилювачі 8, живить керуючу обмотку реверсного двигуна, який через редуктор обертає аналізатор 6 до тих пір, поки з сигналу не зникне перша гармоніка. Обертання аналізатора реєструється на самописець 3, пов'язаному передавальним пристроєм зі шкалою довжин хвиль монохроматора.

За допомогою описаного приладу вимірюється обертальна дисперсія зразків з поглинанням до 80%. Межа вимірюваних кутів обертання ± 2 °.

Список використаної літератури

Лабораторні оптичні прилади: Навчальний посібник для приладобудівних і машинобудівних вузів. Г. І. Федотов, Р. С. Ільїн, Л. А. Новицький, В. Є. Зубарєв, А. С. Гоменюк.

Зміст

Введення 3

Прилади для визначення внутрішніх натяжений 3

Т-подібні установки МІСД 3

V-подібні поляріськопа 6

Прилади для визначення кута повороту площини поляризації 8

Кругової поляриметр СМ 8

Автоматичний спектрополяриметр 9

Список використаної літератури 11

Зміст 11

Московський ордена Леніна, ордена Жовтневої

Революції та ордена Трудового Червоного Прапора

ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ

імені Н. Е. Баумана.

________________________________________________

Факультет РЛ

Кафедра РЛ3

Реферат

з дисципліни

"Поляризаційні

прилади "

студента

Майорова Павла Леонідовича

група РЛ 3-101.

Викладач

Зубарєв В'ячеслав Євгенович

Введення

Поляризаційні прилади засновані на явищі поляризації світла і призначені для отримання поляризованого світла і вивчення тих чи інших процесів, що відбуваються в поляризованих променях.

Поляризаційні прилади широко застосовують у кристалографії і петрографії для дослідження властивостей кристалів; в оптичній промисловості для визначення напружень у склі; в машинобудуванні та приладобудуванні для вивчення методом фотоупругості напружень в деталях машин і споруд; в медицині; в хімічній, харчовій, фармацевтичній промисловості для визначення концентрації розчинів. Поляризаційні прилади набули поширення також для вивчення ряду явищ в електричному та магнітному полі.

Прилади для визначення внутрішніх натяжений

Велика поляризационная установка

Велика поляризационная установка (рис. 1) призначена для дослідження напружень в прозорих моделях деталей машин і споруд.

Джерело світла 1 (кінопроекційна лампа К12 або ртутна лампа СВДШ-250) розміщений у фокальній площині конденсора 2 (фокусна відстань 180 мм). Паралельний пучок променів після конденсора проходить через світлофільтр 3, поляризатор 4 (поляроїд, вклеєний між захисними стеклами), слюдяну пластинку 5 в 1/4 хвилі і падає на досліджуваний зразок 6.

Рис. 1. Схема великий поляризационной установкіПосле зразка утворилися в ньому промені o і e проходять другу платівку 7 в 1/4 хвилі, аналізатор 8 (аналогічний поляризатора 7) і падають на об'єктив 9 (фокусна відстань 400 мм), який зображує джерело світла в площині апертурної діафрагми 10 (ірисова діафрагма фотозатвора; розкриття діафрагми від 2 до 4 мм при ртутної лампі, розкриття діафрагми повне до 20 мм для кінопроекційною лампи). Одночасно об'єктив 9 проектує зображення зразка на матове скло 15 за допомогою відкидного дзеркала 11 або на фотопластинку 12.

Інтерференційну картину спостерігають через захисне скло 14 і дзеркало 16. Її можна також проектувати з великим збільшенням на екрані 13.

Поляризатор, аналізатор і пластинки в 1/4 хвилі обертаються в межах 0ё90 °; кут повороту відлічується за шкалою з ціною поділки 1 °. Пластинки в 1/4 хвилі можна виводити з оптичної схеми.

Конструктивно прилад виконаний у вигляді окремих вузлів: освітлювач, в якому змонтовані деталі 1-5; навантажувальний пристрій, що включає зразок 6; фотокамера, яка містить затвор з діафрагмою 10 і оптичні деталі 7-9 і 11-16, розрахована на фотопластинки розміром 13ґ18 м.

Значне удосконалення процесу поляризаційних вимірювань і підвищення точності досягається при використанні об'єктивних методів вимірювання. В якості прикладів приладів такого типу розглянемо схему фотоелектричного поляриметра.

Фотоелектричний модуляційний поляриметр

Фотоелектричний модуляційний поляриметр (рис. 2) дозволяє вимірювати в досліджуваному об'єкті різниця фаз променів о і е, міняється від часу.

Променистий потік з ртутної лампи 1 надвисокого тиску проходить через іітерференціонний світлофільтр 2 (з максимумом пропускання при l = 0,436 мкм і l = 0,546 мкм), поляризатор 3 і досліджуваний об'єкт 4, орієнтований так, що напрямки коливань в променях про і е складають кути p / 4 з напрямком коливань в промені, що вийшов з поляризатора. Виходить з об'єкта 4 еліптично поляризоване світло потрапляє на пластину 5, виготовлену з кристала ADP1, вирізану так, що її площині перпендикулярні оптичній осі.

Рис. 2. Схема фотоелектричного модуляционного поляріметраВведеніе пластини 5 дозволяє модулювати проходить через неї променистий потік, так як на кристалі ADP дуже зручно реалізувати ефект Поккельса. При додатку до пластини 5 змінної електричної напруги в напрямку, паралельному осі променистого потоку і оптичної осі кристала, останній стає двохосьовим. Нові оптичні осі утворюють симетричні кути p / 4 з колишнім напрямком осі. Отже, після прикладення напруги до пластини 5 проходить через неї світло зазнає подвійне променезаломлення. Виникає при цьому різниця фаз пропорційна напрузі електричного поля і не залежить від товщини пластини 5. У зв'язку з виникає змінної різницею фаз еліптично поляризоване світло періодично змінює форму еліпса. Отже, на виході компенсатора 6 (в схемі використовується компенсатор Сенармона) площину лінійно поляризованого світла коливається щодо середнього положення. Після аналізатора 11 модульований потік світла потрапляє на фотоумножувач l0. З фотопомножувача ток з основною частотою, що відповідає першій гармоніці сигналу, надходить в підсилювач 8 і приводить в дію сервомотор 9, що повертає аналізатор 1l до тих пір, поки в сигналі є перша гармоніка. Зупинка відповідає положенню аналізатора, при якому на фотоумножувач падає мінімальний потік випромінювання.

Самописець 7 фіксує кути повороту аналізатора, причому вимірюється різниця фаз дорівнює подвоєному куту повороту аналізатора.

Похибка вимірювання складає в середньому приблизно 20'.0

Полярископ-поляриметр ПКС-56

Полярископ-поляриметр ПКС-56 (рис. 3) служить для вимірювання подвійного променезаломлення в склі. Він складається з джерела світла 1 (лампа розжарювання), матового скла 2, поляризатора 3 (поляроїд, вклеєний між стеклами), платівки 5 в 1/4 хвилі, аналізатора 6 (аналогічного поляризатора 3) і світлофільтру 7 (на довжину хвилі 0,54 мкм).

Рис. 3. Схема полярископа-поляриметра ПКС-56Порядок вимірювання на приладі наступний: схрещують поляризатор і аналізатор (відлік по лімбу аналізатора 0 °, поле зору темне); встановлюють зразок 4 (якщо він володіє подвійним променезаломлення, то в поле зору спостерігається просвітлення); повертають аналізатор до максимального потемніння в середині зразка; по лімбу відраховують кут повороту Db аналізатора.

Знаючи Db, можна определітьіз співвідношення

де l - товщина зразка в напрямку перегляду.

При l = 10 мм похибка ізмереніясоставляет ± 3Ч10-7. Зі збільшенням l похибка зменшується.

Переносний малогабаритний поляриметр

ІГ-86

Рис. 4. Переносний малогабаритний поляриметр ІГ-86Переносний малогабаритний поляриметр ІГ-86 (рис. 4) призначений для візуального дослідження напруженого стану виробів за допомогою оптично чутливих покриттів. Він дозволяє спостерігати інтерференційну картину в умовах плоскої і кругової поляризації і вимірювати оптичну різницю ходу як методом зіставлення кольорів, так і компенсаційним методом.

Джерело світла 1 (лампа СЦ-61) розміщений у фокусі об'єктива 3. Захисні скла 2, 7 і 12 оберігають прилад від попадання в нього забруднень. Паралельний пучок променів проходить поляризаційний світлофільтр (поляризатор 4), напівпрозоре дзеркало 8 і, відбившись від светоделітельного шару, падає на оптично чутливе покриття 6, нанесене на досліджуваний об'єкт 5. Після відбиття від покриття світло потрапляє в аналізаторних вузол приладу, проходить компенсатор 9, аналізатор 10 (аналогічний поляризатора 4) і потрапляє в зорову трубу (змінне збільшення 2 і 10ґ) зі шкалою в суміщеної фокальній площині об'єктива 11 і окуляра 13. Перед очною лінзою окуляра і вихідним зіницею 15 встановлюється світлофільтр 14. Така оптична схема отримала найменування Т-подібної схеми.

Межа вимірювання оптичної різниці ходу - від 0 до 5 інтерференційних порядків. Похибка вимірювання - 0,05 інтерференційних порядків.

Габарити приладу 400ґ400ґ800 мм; маса близько 2 кг.

Список використаної літератури

Лабораторні оптичні прилади: Навчальний посібник для приладобудівних і машинобудівних вузів. Г. І. Федотов, Р. С. Ільїн, Л. А. Новицький, В. Є. Зубарєв, А. С. Гоменюк.

Зміст

Введення 3

Прилади для визначення внутрішніх натяжений 3

Велика поляризационная установка 3

Фотоелектричний модуляційний поляриметр 5

Полярископ-поляриметр ПКС-56 8

Переносний малогабаритний поляриметр

ІГ-86 9

Список використаної літератури 11

Зміст 11

1 Кристал ADP - штучний одноосний кристал дігидрофосфата амонію (NH4H2PO4).

© 8ref.com - українські реферати
8ref.com