Реферат - Поляризаційні прилади.
Химия

Реферат — Поляризаційні прилади.


Реферат - Поляризаційні прилади.

Завантажити реферат: Поляризаційні прилади

Зміст реферату

Вступ

1. Прилади визначення внутрішніх натягів

1.1. Велика поляризаційна установка

2. Фотоелектричний модуляційний поляриметр

3. Полярископ-поляриметр ПКС-56.

4. Переносний малогабаритний поляриметр ІГ-86

Вступ

Поляризаційні прилади засновані на явищі поляризації світла та призначені для отримання поляризованого світла та вивчення тих чи інших процесів, що відбуваються у поляризованих променях.
Поляризаційні прилади широко застосовують у кристалографії та петрографії для дослідження властивостей кристалів; в оптичній промисловості для визначення напруги в склі; у машинобудуванні та приладобудуванні для вивчення методом фотопружності напружень у деталях машин та споруд; в медицині; у хімічній, харчовій, фармацевтичній промисловості для визначення концентрації розчинів. Поляризаційні прилади набули поширення також вивчення низки явищ в електричному і магнітному полі.

1. Прилади визначення внутрішніх натягів

1.1. Велика поляризаційна установка

Велика поляризаційна установка (рис. 1) призначена для дослідження напруг у прозорих моделях деталей машин та споруд.
Джерело світла 1 (кінопроекційна лампа К12 або ртутна лампа СВДШ-250) розміщено у фокальній площині конденсора 2 (фокусна відстань 180 мм). Паралельний пучок променів після конденсора проходить через світлофільтр 3, поляризатор 4 (поляроїд, вклеєний між захисним склом), слюдяну пластинку 5 в 1/4 хвилі і падає на досліджуваний зразок 6.


Реферат - Поляризаційні прилади.

Рис. 1. Схема великої поляризаційної установки

Після зразка промені, що утворилися в ньому. oі e проходять другу пластинку 7 в 1/4 хвилі, аналізатор 8 (аналогічний поляризатору 7) і падають на об’єктив 9 (фокусна відстань 400 мм), який зображує джерело світла в площині апертурної діафрагми 10 (ірисова діафрагма фотозатвора; відкриття діафрагми при ртутній лампі, розкриття діафрагми повне до 20 мм (для кінопроекційної лампи). Одночасно об’єктив 9 проектує зображення зразка на матове скло 15 за допомогою відкидного дзеркала 11 або фотопластинку 12.
Інтерференційну картину спостерігають через захисне скло 14 і дзеркало 16. Її можна проектувати з великим збільшенням на екрані 13.
Поляризатор, аналізатор і платівки 1/4 хвилі обертаються в межах 0?90°; кут повороту відраховується за шкалою із ціною розподілу 1°. Пластинки в 1/4 хвилі можна виводити із оптичної схеми.
Конструктивно прилад виконаний у вигляді окремих вузлів: освітлювач, у якому змонтовано деталі 1-5; навантажувальний пристрій, що включає зразок 6; фотокамера, що містить затвор з діафрагмою 10 і оптичні деталі 7-9 і 11-16, розрахована на фотопластинки розміром 13-18 м.
Значне удосконалення процесу поляризаційних вимірювань та підвищення точності досягається при використанні об’єктивних методів вимірювання. Як приклади приладів такого типу розглянемо схему фотоелектричного поляриметра.

2. Фотоелектричний модуляційний поляриметр

Фотоелектричний модуляційний поляриметр (рис. 2) дозволяє вимірювати в об’єкті, що досліджується, різниця фаз променів проі е, що змінюється у часі.
Променистий потік від ртутної лампи 1 надвисокого тиску проходить через іітерференційний світлофільтр 2 (з максимумом пропускання при l=0,436 мкм та l=0,546 мкм), поляризатор 3 та досліджуваний об’єкт 4, орієнтований так, що напрямки коливань у променях проі е складають кути p/4 з напрямом коливань у промені, що вийшов із поляризатора. Виходить з об’єкта 4 еліптично поляризоване світло потрапляє на пластину 5, виготовлену з кристала ADP , вирізану так, що її площини перпендикулярні до оптичної осі.

Реферат - Поляризаційні прилади.

Рис. 2. Схема фотоелектричного модуляційного поляриметра

Введення пластини 5 дозволяє модулювати променистий потік, що проходить через неї, так як на кристалі ADP дуже зручно реалізувати ефект Поккельса. При додатку до пластини 5 змінної електричної напруги в напрямку, паралельному осі променистого потоку та оптичної осі кристала, останній стає двовісним. Нові оптичні осі утворюють симетричні кути p/4 з попереднім напрямом осі. Отже, після застосування напруги до пластини 5 проходить через неї світло зазнає подвійне променезаломлення. Різниця фаз, що виникає при цьому, пропорційна напрузі електричного поля і не залежить від товщини пластини 5. У зв’язку з змінною різницею фаз, що виникає, еліптично поляризоване світло періодично змінює форму еліпса. Отже, на виході 6 компенсатора (у схемі використовується компенсатор Сенармона) площина лінійно поляризованого світла коливається відносно середнього положення. Після аналізатора 11 модульований потік світла потрапляє на фотомножник l0. З фотоумножителя струм з основною частотою, що відповідає першій гармоніці сигналу, надходить у підсилювач 8 і приводить в дію сервомотор 9, що повертає аналізатор 1l до тих пір, поки сигнал є перша гармоніка. Зупинка відповідає положенню аналізатора, у якому на фотоумножитель падає мінімальний потік випромінювання.
Самописець 7 фіксує кути повороту аналізатора, причому вимірювана різниця фаз дорівнює подвоєному куті повороту аналізатора.
Похибка виміру становить у середньому приблизно 20′.0

3. Полярископ-поляриметр ПКС-56

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


Реферат - Поляризаційні прилади.
Рис. 3. Схема полярископа-поляриметра ПКС-56

Порядок вимірювання на приладі наступний: схрещують поляризатор і аналізатор (відлік лімбу аналізатора 0°, поле зору темне); встановлюють зразок 4 (якщо він має подвійне променезаломлення, то в полі зору спостерігається просвітлення); повертають аналізатор до максимального потемніння в середині зразка; по лімбу відраховують кут повороту Db аналізатора.
Знаючи Db, можна визначити
Реферат - Поляризаційні прилади. із співвідношення
Реферат - Поляризаційні прилади.
де l — Товщина зразка в напрямку перегляду.
При l=10 мм похибка виміру
Реферат - Поляризаційні прилади. становить ±3?10-7. Зі збільшенням lпохибка зменшується.

4. Переносний малогабаритний поляриметр ІГ-86

Переносний малогабаритний поляриметр ІГ-86 призначений для візуального дослідження напруженого стану виробів за допомогою оптично чутливих покриттів. Він дозволяє спостерігати інтерференційну картину в умовах плоскої та кругової поляризації та вимірювати оптичну різницю ходу як методом зіставлення кольорів, так і компенсаційним методом.
Джерело світла 1 (лампа СЦ-61) розміщено у фокусі об’єктива 3. Захисне скло 2, 7 і 12 оберігає прилад від влучення в нього забруднень. Паралельний пучок променів проходить поляризаційний світлофільтр (поляризатор 4), напівпрозоре дзеркало 8 і, відбившись від світлодільного шару, падає на оптично чутливе покриття 6, нанесене на досліджуваний об’єкт 5. Після відображення від покриття світло проникає в аналізатор 10 (аналогічний поляризатору 4) і потрапляє в зорову трубу (змінне збільшення 2 і 10?) зі шкалою в суміщеній фокальної площини об’єктива 11 і окуляра 13. Перед очною лінзою окуляра і вихідною зіницею 15 встановлюється світлофільтр 14 Так образної схеми.
Межа вимірювання оптичної різниці ходу – від 0 до 5 інтерференційних порядків. Похибка виміру — 0,05 інтерференційних порядків.
Габарити приладу 400×400×800 мм; маса близько 2 кг.

Реферат - Поляризаційні прилади.

Рис. 4. Переносний малогабаритний поляриметр ІГ-86

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

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *