ПОЛЯРИМЕТР

ПОЛЯРИМЕТР

       

1) прибор для измерения угла вращения плоскости поляризации монохроматич. света в оптически активных веществах (д и с п е р с и ю оптической активности измеряют с п е к т р о п о л я р и м е т р а м и). В П., построенных по схеме полутеневых приборов (рис. 1, 2), измерение сводится к визуальному уравниванию яркостей двух половин поля зрения прибора и последующему считыванию показаний по шкале вращений, снабжённой нониусом.

Рис. 1. Принципиальная схема полутеневого поляриметра: 1 — источник света; 2 — конденсор; 3, 4 — полутеневой поляризатор; 5 — трубка с исследуемым оптически активным в-вом; 6 — анализатор с отсчётным устройством; 7 — зрительная труба; 8— окуляр отсчётного устройства.

Рис. 2. Полутеневые поляризаторы. Плоскости поляризации двух их половин P1 и Р2 составляют между собой малый угол 2 а. Если плоскость поляризации анализатора АА перпендикулярна биссектрисе 2a (а), обе половины 1 и II поля зрения имеют одинаковую полутеневую освещённость. При малейшем повороте анализатора относит. освещённость I и 11 резко меняется (б и в).

Подобная методика визуальной регистрации обладает достаточно высокой чувствительностью, что позволяет применять полутеневые поляриметры для мн. целей. Однако более распространены автоматич. П. с фотоэлектрич. регистрацией, в к-рых та же задача сопоставления двух интенсивностей решается п о л я р и з а ц и о н н о й м о д у л я ц и е й светового потока (см. МОДУЛЯЦИЯ СВЕТА) и выделением на выходе приёмника света сигнала осн. частоты. Макс. чувствительность, достигнутая в наст. время в поляриметрич. измерениях с применением лазеров, составляет 10-7 град.

2) Прибор для определения с т е п е н и п о л я р и з а ц и и р частично поляризованного света (см. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА). Простейший такой П.— полутеневой П. Корню, предназначенный для определения степени линейной поляризации. Осн. элементами этого П. служат призма Волластона (см. ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ПРИЗМЫ) и анализатор. Поворотом анализатора (шкала поворота проградуирована на значения р) уравнивают яркости полей, освещаемых пучками, к-рые при выходе из призмы имеют неодинаковую интенсивность. Ф о т о э л е к т р и ч е с к и й П. для измерения линейной поляризации состоит из вращающегося вокруг оптич. оси П. анализатора и фотоприёмника. Отношение амплитуд переменной составляющей тока приёмника к постоянной непосредственно даёт р. Поставив перед П. фазовую п л а с т и н к у ч е т в е р т ь д л и н ы в о л н ы (см. КОМПЕНСАТОР ОПТИЧЕСКИЙ, ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ), можно использовать его для измерения степени круговой (циркулярной) поляризации.

П. широко и эффективно применяются в разл. исследованиях структуры и свойств в-ва (см. ПОЛЯРИМЕТРИЯ), в решении ряда технич. задач. В частности, измерения степени циркулярной поляризации излучения космич. объектов позволяют обнаружить сильные магн. поля во Вселенной.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

ПОЛЯРИМЕТР

- 1) прибор для измерения угла вращения плоскости поляризации монохроматич. света в веществах, обладающих еетественной или наведённой магн. полем оптической активностью. Дисперсию оптического вращения измеряют спектрополяриметрами.

П. делятся на визуальные и фотоэлектрические. Конечным измерит. элементом и тех, и других является светочувствит. устройство (глаз или фотоэлектрич. приёмник), реагирующее на изменение интенсивности света, а не на состояние его поляризации. Этот принцип реализуется, напр., в П., построенных по схеме полутеневых приборов. Исследуемое вещество 5 (рис. 1) помещается между полутеневым поляризатором, состоящим из двух половин 3-4, и анализатором 6.

Рис. 1. Принципиальная схема полутеневого поляриметра: 1 - источник света; 2 - конденсор; 3-4 - полутеневой поляризатор; 5 - трубка с исследуемым оптически активным веществом; 6 - анализатор с отсчётным устройством; 7 - зрительная труба; 8 - окуляр отсчётного устройства.

Пропускание анализатора меняется в соответствии с Малюса законом при изменении угла между плоскостью поляризации АА анализатора и плоскостью поляризации падающего на него света. Наиб. абс. изменение интенсивности прошедшего через анализатор света в зависимости от угла происходит вблизи угла однако относит. изменение интенсивности максимально вблизи угла Действительно,

при Поэтому для наиб. чувствительной регистрации малых углов вращения плоскость поляризации анализатора АА устанавливается перпендикулярно биссектрисе малого угла между плоскостями поляризации и двух половин полутеневого поляризатора (рис. 2, а). В таком случае обе половины I и II поля зрения имеют одинаковую освещённость. Когда между поляризатором и анализатором находится исследуемое вещество, поворачивающее плоскость поляризации, освещённость резко меняется (рис. 2, б, в). Измерение угла вращения сводится к повороту плоскости поляризации анализатора до визуального выравнивания яркостей двух половин поля зрения. Измеряемый угол считывается со шкалы отсчётного устройства. Подобная методика визуальной регистрации обладает достаточно высокой чувствительностью, что позволяет применять полутеневые П. при разл. исследованиях. Однако более распространены автоматич. фотоэлект-рич. П., в к-рых сопоставление двух интеисивностей осуществляется с помощью поляризац. модуляции светового потока (см. Модуляция света). Последний в свою очередь вызывает переменный фототок, к-рый после усиления и выпрямления регистрируется, и с помощью компенсирующей схемы производится измерение угла. Макс. пороговая чувствительность лазерных П. град; при использовании внутрирезонаторных лазерных методов измерений чувствительность П. доходит до град.

Рис. 2. Полутеневые поляризаторы: АА- плоскость поляризации анализатора; и - плоскости поляризации двух половин поляризатора; - угол между ними.

2) П.- также прибор для определения степени поляризации р частично поляризованного света. Степень линейной поляризации устанавливается как отношение разности к сумме интенсивностей и света, разложенного на две линейно поляризованные составляющие с взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации, т. е. Простейший визуальный полутеневой поляриметр Корню (рис. 3) состоит из диафрагмы Д, призмы Волластона П и анализатора А. Призма Волластона пространственно разделяет составляющие и в результате чего через анализатор наблюдаются два поля изображения диафрагмы, интенсивности к-рых в соответствии с законом Малюса равны и Поворачивая анализатор на угол добиваются равенства интенсивностей обоих полей Зная угол поворота определяют отношение и степень поляризации Обычно шкала поворота градуирована непосредственно в значениях р.

Рис. 3. Схема поляриметра Корню: Д- диафрагма; П- призма Волластона; А - анализатор.

В качестве П. используют и полярископ Савара, перед к-рым устанавливают поляризац. стопу стеклянных пластин для компенсации измеряемой поляризации света. Поворачивая предварительно проградуированную стопу, добиваются того, чтобы анализируемый свет на выходе имел нулевую поляризацию.

Фотоэлектрич. П. для измерения степени поляризации состоит из вращающейся полуволновой фазовой пластинки или пластинки в четверть длины волны (для определения степени линейной или циркулярной по-ляризации соответственно), анализатора и фотоприёмника. Отношение амплитуд переменной и постоянной составляющих фототока непосредственно даёт величину p.

П. широко и эффективно применяются в разл. исследованиях структуры и свойств вещества, в решении ряда техн. задач. В частности, измерения степени поляризации излучения космич. объектов позволяют обнаружить сильные магн. поля во Вселенной.

Лит.: Шишловский А. А., Прикладная физическая оптика, М., 1961; 3апасский В. С., Методы высокочувствительных поляриметрических измерений. (Обзор), "Журнал прикладной спектроскопии", 1982, т. 37, в. 2, с. 181.

В. С. Запасский.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.