Учет неидеальности оптических элементов спектрофотометрического комплекса при измерении спектров пропускания гиротропных одноосных кристаллов. I. Образцы вырезаны перпендикулярно оптической оси

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено теоретическое и экспериментальное исследование влияния несовершенства поляризатора, анализатора и фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) на результаты измерений спектральных зависимостей пропускания кристаллов катангасита Ca3TaGa3Si2O14, вырезанных перпендикулярно оптической оси. Наблюдается разница между спектрами, полученными при p- и s-поляризациях падающего света, и скачки на кривых при λ = 1050 нм. Это обусловлено несовершенством ФЭУ и оптической активностью кристалла. Проведена оценка параметров ФЭУ из экспериментальных данных в зависимости от длины волны. Изучено влияние несовершенства ФЭУ и поляризаторов на результаты расчета вращения плоскости поляризации света ρ. Показано, что для точного расчета величины ρ необходимы спектры пропускания, измеренные при углах между поляризатором и анализатором ±45°. Полученные погрешности измерений зависят от смены оптических элементов в конкретном приборе.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Т. Г. Головина

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: tatgolovina@mail.ru
Россия, Москва

А. Ф. Константинова

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: tatgolovina@mail.ru
Россия, Москва

Е. В. Забелина

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: tatgolovina@mail.ru
Россия, Москва

Н. С. Козлова

Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС”

Email: tatgolovina@mail.ru
Россия, Москва

В. М. Касимова

Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС”

Email: tatgolovina@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Шерклифф У. Поляризованный свет. М.: Мир, 1965. 264 с.
  2. Константинова А.Ф., Головина Т.Г., Набатов Б.В., Евдищенко Е.А. // Кристаллография. 2018. Т. 63. № 6. С. 921. https://doi.org/10.1134/S0023476118060139
  3. Милль Б.В., Буташин А.В., Ходжабагян Г.Г. и др. // Докл. АН СССР. 1982. Т. 264. № 6. С. 1385.
  4. Батурина О.А., Гречушников Б.Н., Каминский А.А. и др. // Кристаллография. 1987. Т. 32. Вып. 2. С. 406.
  5. Каминский А.А. Физика и спектроскопия лазерных кристаллов. М.: Наука, 1986. 271 с. https://newpiezo.com/
  6. Забелина Е.В., Козлова Н.С., Бузанов О.А. // Оптика и спектроскопия. 2023. Т. 131. Вып. 5. С. 634. https://doi.org/10.21883/OS.2023.05.55715.67-22 https://www.campilab.by/file/35_5991-2529ru.pdf/5991-2529RU.pdf
  7. Standard Operating Procedure Agilent Technologies – Cary 7000 Universal Measurement Spectrophotometer (UMS). University at Buffalo, 2024. P. 1. https://www.buffalo.edu/shared-facilities-equip/facilities-equipment/MaterialsCharacterizationLabs.host.html/content/shared/www/shared-facilities-equip/equipment-list/agilent-cary-7000.detail.html https://www.wolfram.com/mathematica/
  8. Шамбуров В.А., Евдищенко Е.А., Вислобоков А.И. // Кристаллография. 1988. Т. 33. Вып. 3. С. 554.
  9. Константинова А.Ф., Гречушников Б.Н., Бокуть Б.В., Валяшко Е.Г. Оптические свойства кристаллов. Минск: Наука и техника, 1995. 302 с.
  10. Шубников А.В. Основы оптической кристаллографии. М.: Изд-во АН СССР, 1958. 205 с.
  11. Кизель В.А., Бурков В.И. Гиротропия кристаллов. М.: Наука, 1980. 304 с.
  12. Shindo Y., Nakagawa M. // Rev. Sci. Instrum. 1985. V. 56. № 1. P. 32. https://doi.org/10.1063/1.1138467
  13. Shi X., Yuan D., Wei A. et al. // Mater. Res. Bull. 2006. V. 41. № 6. P. 1052. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2005.11.019
  14. Головина Т.Г., Константинова А.Ф., Касимова В.М. и др. // Кристаллография. 2024. Т. 69. № 5. С. 835. https://doi.org/10.31857/S0023476124050092

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Базовые линии: а – без поляризатора, 100 и 0%; б – 100 и 0% с поляризатором для s- и p-поляризаций; в, г – с поляризатором и анализатором, 100% – поляризатор и анализатор параллельны, 0% – поляризатор и анализатор скрещены, на вставках показана нулевая линия в увеличенном масштабе; в – p-поляризация, г – s-поляризация.

Скачать (229KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектры пропускания в разных масштабах: 1 – толстый образец катангасита Ca3TaGa3Si2O14 (d = 10 мм), 2 – тонкий образец Ca3TaGa3Si2O14 (d = 1 мм), 3 – ниобат лития LiNbO3 (d = 1 мм), 4 – гранат Gd3Al2Ga3O12:Ce (d = 1.94 мм).

Скачать (166KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Результаты измерения интенсивности прошедшего света при p- и s-поляризациях и усредненные спектры (Ip + Is)/2: а – контрольный светофильтр из стекла ЖС-3, d = 2.14 мм (1), и Ca3TaGa3Si2O14, d = 1 мм (2); б – Ca3TaGa3Si2O14, d = 10 мм; в – сравнение усредненных спектров для стекла (1), тонкого (2) и толстого (3) образцов Ca3TaGa3Si2O14.

Скачать (193KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Расчет f1/f2 и интенсивностей прошедшего света для кристаллов катангасита при I0p = 88.3 и I0s = 87.2: а – расчет f1/f2 для тонкого образца (d = 1 мм), б, в – расчет интенсивностей прошедшего света для тонкого (б) и толстого (в) образцов с полученными данными f1/f2; г – расчет f1/f2 для толстого образца (d = 10 мм), д, е – расчет интенсивностей прошедшего света для тонкого (д) и толстого (е) образцов с полученными данными f1/f2.

Скачать (240KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Экспериментальные спектры Ca3TaGa3Si2O14 при разных углах τ между поляризатором и анализатором: а, б – исходные, в, г – сглаженные; τ = 0° и 90° (а, в), τ = ±45° (б, г). Сплошные линии – толстый образец (d = 10 мм), измерения при s-поляризации; пунктир – тонкий образец (d = 1 мм), измерения при p-поляризации. Для сглаженных кривых часть спектра при λ > 1050 нм умножается на величину I(1049 нм)/I(1050 нм) = 1.125 для τ = 90°, 1.057 для τ = –45°, 1.046 для τ = 45° (толстый образец), 0.873 для τ = 90°, 0.917 для τ = –45°, 0.939 для τ = 45° (тонкий образец).

Скачать (496KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025