41 Приборы на основе интерференционно-поляризационных явлений

В ходе измерений на скрещенных анализаторе и поляризаторе (их оптические оси перпендикулярны), передвигая вторую пластину, добиваются компенсации разности фаз между n₀ и n_e:

∆φ^(Б) =∆φ,

где ∆φ–разность фаз при прохождении двулучепреломленного вещества;

∆φ^(Б)- разность фаз при прохождении компенсатора.

Для компенсатора, показанного на рисунке (компенсатор Бабине) сдвиг фаз, после прохождения обоих пластин, составит:

=

где d₂ – переменная, поэтому можно менять разность фаз обыкновенного и необыкновенного лучей с целью ее компенсации.

Схема поляризационного прибора включает:

1–источник излучения; 2–поляризатор; 3–светофильтр на длину λ₀. 4–образец с двойным лучепреломлением, имеющий длину ℓ; 5–компенсатор Бабине; 6–анализатор; 7–приемник излучения; 8–электронная схема.

Измерение проводится по нулевому сигналу, что достигается при выполнении следующего соотношения:

(n^Б₀ – n^Б_e )( d₁ – d₂ ) = (n₀ – n_e ) ℓ

отсюда разница показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей:

n₀ – n_e

42 Исследование двулучепреломляющих сред

Принципы измерений, основанные на искусственном двойном лучепреломлении.

1. Эффект Керра (квадратичный электрооптический эффект):

n₀ – n_e = E²*β*λ,

где β - постоянная Керра

1. Датчик электрического поля:

2. Определение типа вещества:

2. Эффект Поккельса (линейный электрооптический эффект):

n₀ – n_e =П*Е

где E – напряженность электрического поля;

П – постоянная Поккельса, определяемая соотношением П = n₀³ r

здесь r – показатель Поккельса; n₀ – показатель преломления обыкновенного луча; ℓ - длина образца.

Таким образом E n₀³ r = n₀ – n_e

Поэтому

Откуда следует

3. Магнитооптический эффект: n₀ – n_e = К_m*Н*ℓ

Откуда

4. Оптико-механический эффект: n₀ – n_e = К_ом∙σ∙ℓ

где σ – механическое напряжение, которое создается в образцах.

Откуда .

43 Люминесцентно – поляризационный анализ

Метод основан на измерении поляризации люминесцентного излучения, которое определяется по формуле Левшина – Перрена:

,

где Р₀ – состояние начальной степени поляризации; τ – время жизни возбужденного состояния; V – объем частиц; Т – температура; R – универсальная газовая постоянная; μ – вязкость среды.

Из приведенной формулы следует:

Таким образом, удается определять параметры вещества:

1. τ – время жизни возбужденного люминесцентного объекта

2. V – объем люминесцирующих частиц.

3. μ – вязкость среды.

И змерение степени поляризации люминисцентного свечения проводится прибором, схема которого приведена на рисунке.

1 – источник излучения; 2 – монохроматор; 3 –люминесцирующий образец; 4 –спектральный элемент; 5 – поляроид, 6 -двигатель.

Е сли поляризатор вращается с частотой f_В, то динамика фотоответа выглядит, как показано на рисунке.

Амплитуда колебаний на частоте f_В является аналитическим сигналом.

Метод широко используется при определении параметров растворов люминесцирующих веществ в микробиологии.