Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 37. 14 oktober 1952 - Optisk registrering av skiktade lösningars koncentration, av Harry Svensson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
14. oktober 1952
845
verkar cellen som en lins och stör den optiska
avbildningen, vilket leder till utsuddning av
fransarna.
Vid första anblicken synes alltså Rayleighs
interferometer vara oanvändbar för registrering av ett
variabelt brytningsindex, eftersom det ju då är
nödvändigt att optiskt avbilda cellen. Det har
emellertid visats att det räcker om cellen avbildas
i en vertikal sektion, och motsvarande
inskränkning i villkoren för interferens är också möjlig
— det räcker om belysningsspalten avbildas i en
sektion vinkelrät mot den själv.
Om man alltså väljer en vertikal belysningsspalt
och ett astigmatiskt optiskt system som
samtidigt avbildar spalten och cellen, är det möjligt
att använda Rayleighs interferometer för i
rummet variabelt brytningsindex. I själva verket kan
det i fig. 4 visade optiska systemet användas
oförändrat, blott belysningsspalten vrides 90° och
snedspalten tas bort10.
Denna typ av registrerande interferometer
uppfanns av fransmannen Calvet11"13 1945. Ovetande
därom beskrev Philpot14 den på nytt 1948. Den
har sedan rönt ett stort intresse och används
redan på flera olika håll både i Europa och USA.
Calvets optiska system var onödigt komplicerat
och har förenklats av Philpot och Svensson10.
Calvets anordning skiljer sig vidare från de
senares därigenom, att han lät interferogrammet
falla på en smal spalt parallell med cellaxeln och
placerad strax framför en fotografisk film
fastsatt på en roterande trumma.
Härigenom registreras på en gång
brytningsindexets variation med tiden och med
höjdkoor-dinaten (fig. 8 a). Det är givet, att dylika
inter-ferogram tillåter studium av ett
fysikalisk-ke-miskt förlopp in i minsta detalj, och Calvet avsåg
också att underkasta själva
differentialekvationen för diffusion en experimentell prövning. De
resultat han redovisat med den fina metoden är
emellertid ganska blygsamma och föga
övertygande, vilket endast kan förklaras med att den
numeriska utvärderingen av försöksmaterialet
erbjuder betydande svårigheter som inte
övervunnits.
Vid ögonblicksexponeringar av
Rayleigh-inter-ferogram (fig. 8 b) får man endast ett begränsat
antal fransar i sidled beroende på att hela
interferogrammet inrymmes i den smala optiska
bilden av belysningsspalten. Fransarna skulle alltså
vara synliga endast i mikroskop om inte
spaltbilden vore så suddig som den är på grund av
bländarnas ringa utsträckning. Bilden består
alltså av ett tämligen brett centralt diffraktionsband,
omgivet på båda sidor av ett system
böjningsfransar, vilka dock är för ljussvaga för att
framträda på en normalt exponerad plåt.
Interferens-fransarna är inrymda i de grövre
böjningsfransarna.
Interferogrammets utsträckning kan alltså sä-
Fig. 8. Rayleigh-interferogram, a enligt Calvet visande
upplösning av kristall, med cellens vertikalaxel som abskissa
och tid som ordinata, b enligt Philpot—Cook och
Svensson visande fem olika stadier i diffusionsprocess, med
cellens vertikalaxel som abskissa och brytningsindex som
ordinata.
gas vara identisk med den centrala
diffraktions-fransens bredd
2 DX/b
(4;
där D är det optiska avståndet mellan
dubbelbländaren och plåten, l ljusets våglängd, och b
bländaröppningen vid cellen. Interferogrammet
kan alltså endast förstoras genom att öka D eller
genom att minska b. Båda metoderna medför en
betydande minskning i ljusstyrkan och även
andra nackdelar.
Avståndet mellan fransarna i interferogrammet
bestäms av ekvationen
Dl/d
(5)
där d är centrumavståndet mellan bländarna. Ur
ekv. (4) och (5) beräknas antalet
interferens-fransar till 2 d/b. Detta förhållande mellan
bländarnas avstånd och öppning kan visserligen lätt
göras mycket stort, men försöker man att på
detta sätt få ut ett stort antal fransar, finner
man, att de snart kommer så tätt, att inget
fotografiskt material längre kan lösa upp dem.
Vidare måste belysningsspalten strypas i
proportion till fransarnas bredd, varför ljusstyrkan
också blir otillräcklig.
Såväl antalet fransar som interferogrammets
utsträckning begränsas sålunda av den tillgängliga
ljusstyrkan och av plåtens upplösningsförmåga,
och detta så starkt, att det är praktiskt omöjligt
att framställa interferogram med mera än 10—15
fransar och ined större bredd än några
millimeter. Om man kunde avlägsna denna
begränsning, skulle man kunna följa en och samma
frans genom hela cellen. Man skulle då direkt
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
