Конденсатор - керр
Cтраница 3
Измерение расстояний этим дальномером производится компенсационным способом. При измерении расстояний этим способом частота электрического напряжения, приложенного к конденсаторам Керра, устанавливается такой, при которой разность хода обыкновенных и необыкновенных лучей, образующаяся в передающем конденсаторе Керра за время пробега светом оптического пути от входа первого конденсатора до выхода второго, компенсируется во втором конденсаторе. Кроме того, конденсаторы Керра устанавливаются так, чтобы электрические поля в них были взаимно перпендикулярны. Если указанная разность хода изменением частоты электрического напряжения скомпенсирована, то на выходе второго конденсатора образуется свет, поляризация которого такая же, как и поляризация света, поступающего в первый конденсатор Керра. Поляризатор и анализатор в дальномере установлены так, что их плоскости пропускания света перпендикулярны. Поэтому достижение упомянутой компенсации фиксируется минимумом света, видимого наблюдателем. [31]
 |
Схема флуорометра ФИАН в установке М. Д. Галанша. [32] |
Далее, зная закон изменения электрического поля, из сравнения поляризации, получаемой в случае отражения света источника В от зеркала S при разных его положениях, с поляризацией, получаемой при люминесценции, можно подсчитать и время, которое проходит между моментом поглощения возбуждающего света в сосуде Т и моментом излучения света люминесценции. Соответствующие расчеты довольно громоздки, и для детального ознакомления с ними следует обратиться к цитированным выше оригинальным статьям. Установки с конденсаторами Керра отличаются малой светосилой, так как зазоры между обкладками конденсаторов Керра обычно очевь узки. Поэтому значительно выгоднее в качестве световых модуляторов применять вместо них акустические диффракционные решетки. На рис. 30 приводится ее схема. Под действием наложенного поля в пьезокварце образуются стоячие ультразвуковые волны, которые служат диффракционной решеткой для проходящих световых волн. [33]
Измерение расстояний этим дальномером производится компенсационным способом. При измерении расстояний этим способом частота электрического напряжения, приложенного к конденсаторам Керра, устанавливается такой, при которой разность хода обыкновенных и необыкновенных лучей, образующаяся в передающем конденсаторе Керра за время пробега светом оптического пути от входа первого конденсатора до выхода второго, компенсируется во втором конденсаторе. Кроме того, конденсаторы Керра устанавливаются так, чтобы электрические поля в них были взаимно перпендикулярны. Если указанная разность хода изменением частоты электрического напряжения скомпенсирована, то на выходе второго конденсатора образуется свет, поляризация которого такая же, как и поляризация света, поступающего в первый конденсатор Керра. Поляризатор и анализатор в дальномере установлены так, что их плоскости пропускания света перпендикулярны. Поэтому достижение упомянутой компенсации фиксируется минимумом света, видимого наблюдателем. [34]
Наиболее важной особенностью эффекта Керра, обусловившей широкое его применение, является весьма малая инерционность. Это свойство ячейки Керра проверялось в остроумных опытах ( схема опытов изображена на рис, 3.11), а в последующем детально исследовалось в большом количестве экспериментов. Источник света ( конденсированная искра) и конденсатор Керра получают напряжение от одного источника тока. Как только произошел пробой газа между электродами ( искра) и возник связанный с этим пробоем импульс света, начинает постепенно исчезать эффект Керра, что вызвано релаксацией дипольных моментов молекул. [35]
Измерение процесса затухания начинается с момента прекращения возбуждения люминофора. Для правильного изучения начальной стадии затухания важно применить такой метод прекращения возбуждения, который не вносил бы искажений в исследуемый процесс. Наблюдение наиболее ранних стадий затухания возможно при использовании в качестве оптического затвора конденсатора Керра или в случае возбуждения люминофора электронным лучом при запирании или перемещении возбуждающего луча на другой участок экрана. [36]
 |
Схема флуорометра ФИАН в установке М. Д. Галанша. [37] |
Далее, зная закон изменения электрического поля, из сравнения поляризации, получаемой в случае отражения света источника В от зеркала S при разных его положениях, с поляризацией, получаемой при люминесценции, можно подсчитать и время, которое проходит между моментом поглощения возбуждающего света в сосуде Т и моментом излучения света люминесценции. Соответствующие расчеты довольно громоздки, и для детального ознакомления с ними следует обратиться к цитированным выше оригинальным статьям. Установки с конденсаторами Керра отличаются малой светосилой, так как зазоры между обкладками конденсаторов Керра обычно очевь узки. Поэтому значительно выгоднее в качестве световых модуляторов применять вместо них акустические диффракционные решетки. На рис. 30 приводится ее схема. Под действием наложенного поля в пьезокварце образуются стоячие ультразвуковые волны, которые служат диффракционной решеткой для проходящих световых волн. [38]
В 0: их анизотропия соответствует анизотропии положительного кристалла. Численные значения постоянной Керра для разных веществ весьма различны. В / см 50 СГСЭ, то разность фаз в нитробензоле достигает 1 / 2я, иными словами, такой конденсатор Керра действует, как пластинка в четверть волны. Понятно, что нетрудно обнаружить гораздо меньшую разность фаз, и, следовательно, опыты с нитробензолом не наталкиваются на какие-либо трудности, связанные с чувствительностью. Поэтому нитробензол находит себе широкое применение во всех технических устройствах. [39]
КЕРРА ЭФФЕКТ ( электрооптический) состоит в появлении двойного лучепреломления в твердых телах, жидкостях и газах, находящихся в сильном электрич. Диэлектрик внутри плоского конденсатора становится оптически анизотропным, приобретая свойства, аналогичные одноосному кристаллу, ось которого направлена параллельно силовым линиям. Если через такой диэлектрик пропустить линейно поляризован, пучок света с плоскостью поляризации, образующей угол 45 с направлением силовых линий, то вследствие двойного лучепреломления свет выйдет эллиптически поляризованным. При прохождении света, выходящего из конденсатора Керра, через анализатор, повернутый на 90 относительно поляризатора, световой поток будет слабее или сильнее, в зависимости от эллиптичности, приобретенной в конденсаторе. При повышении напряженности поля двойное лучепреломление возрастает, и световой поток, выходящий из анализатора ( в случае монохроматичности), периодически возрастает до максимума и падает до нуля ( см. фиг. [40]
Так, например, фототелеграфия ( применяемая у нас между Москвой, Ленинградом, Ташкентом и многими другими городами) заключается в том, что передаваемая фотография, навернутая на вращающийся цилиндр, обходится узким световым пучком по тесной спирали. Вблизи точки падения светового пучка на передаваемый оригинал помещен фотоэлемент, освещенность которого меняется в зависимости от того, темное или светлое место фотографии освещается в данный момент световым пучком. На приемной станции имеется барабан, обернутый фотографической бумагой и вращающийся синхронно с первым. Фотографическая бумага подвергается в соответствующих местах сильному или слабому освещению ( зависящему от напряжения на конденсаторе Керра) соответственно деталям оригинала. После проявления получается изображение, вполне подобное оригиналу. [41]
Так, например, система передачи фотографий ( находящаяся в эксплоа-тации у нас между Москвой, Ленинградом, Ташкентом) заключается в том, что передаваемая фотография, навернутая на вращающийся цилиндр, обходится узким световым пучком по тесной спирали. Вблизи точки паде ния светового пучка на передаваемый оригинал помещен фотоэлемент, освещенность которого меняется в зависимости от того, темное или светлое место фотографии освещается в данный момент световым пучком. На приемной станции имеется барабан, обернутый фотографической бумагой и вращающийся синхронно с первым. Фотографическая бумага подвергается в соответствующих местах сильному или слабому освещению ( зависящему от напряжения на конденсаторе Керра) соответственно деталям оригинала. После проявления получается изображение, вполне подобное оригиналу. [42]
Схема затвора Керра изображена на рис. 27.2. Перед включением ламп возбуждения рубина на ячейку Керра подается такое напряжение, чтобы она была. При этих условиях свет, излучаемый рубином, не может распространяться вдоль оси резонатора. Если после включения ламп возбуждения, когда уже создана большая инверсная заселенность уровней рубина, быстро снять напряжение с конденсатора Керра, то линейно-поляризованное излучение рубина сможет свободно распространяться между зеркалами оптического резонатора и возникнет короткий импульс лазерного излучения длительностью порядка 1СГ8 с. Лазер с элементом Поккельса для модуляции добротности работает аналогично описанному выше. [43]
Применения К.э. Конденсатор Керра, помещенный между двумя скрещенными поляризационными призмами, пропускает или не пропускает свет, в зависимости от величины наложенного поля. Налагая на конденсатор переменное поле с большой частотой, получаем чрезвычайно быстро и точно работающий прерыватель для света. На этом основано все расширяющееся применение К. Конденсатор Керра с громадными преимуществами заменяет зубчатое колесо Физо при измерении скорости света ( Гавиола и Миттельштет. С помощью К.э. может быть точно измерено ничтожное время порядка 10 - 9 ск. [44]
Прошедший револьверную головку свет через окуляр 12, поляроид и фильтр 13 рассматривается глазом. Для модуляции света к конденсаторам Керра прикладываются постоянное поляризующее и переменное модулирующее напряжения. Электрическое питание дальномера осуществляется от аккумуляторных батарей в 6 и 12 В при номощи преобразователя напряжения, выполненного в виде отдельного блока. Измерение расстояния дальномером может выполняться компенсационным способом или способом сравнения. При измерении расстояния компенсационным способом револьверная головка устанавливается в положение, при котором свет, вышедший из второго конденсатора Керра, проходит анализатор. [45]
Страницы: 1 2 3 4