коэффициент отражения в чем измеряется

Оптика. Закон отражения света. Коэффициент отражения.

Закон отражения характеризует изменение направленности луча света при столкновении с отражающей поверхностью.

Он заключается в том, что и падающий, и отраженный луч размещены в единой плоскости с перпендикуляром к поверхности, и этой перпендикуляр делит угол между указанными лучами на одинаковые составляющие.

Чаще его упрощенно формулируют так: угол падения и угол отражения света одинаковые:

Закон отражения основывается на особенностях волновой оптики. Экспериментально он был обоснован Евклидом в III веке до н.э. Его можно считать следствием использования принципа Ферма для зеркальной поверхности. Также этот законы может быть сформулирован как следствие принципа Гюйгенса, согласно которому всякая точка среды, до которой дошло возмущение, выступает источником вторичных волн.

Любая среда специфически отражает и поглощает световое излучение. Параметр, описывающий отражательную способность поверхности вещества, обозначают как коэффициент отражения (ρ или R). Количественно коэффициент отражения равняется соотношению потока излучения, отраженного телом, к потоку, попавшему на тело:

Согласно закону сохранения энергии, сумма коэффициента отражения и коэффициентов поглощения, пропускания и рассеяния составляет единицу.

Этот коэффициент обусловлен многими факторами, к примеру, составом излучения и углом падения.

Свет полностью отражается от тонкой плёнки серебра или жидкой ртути, нанесённой на лист стекла.

Выделяют диффузное и зеркальное отражение.

Источник

коэффициент отражения

[МЭК 50 (845) 845-04-58]

2) В соответствии с ГОСТ 26148-84 (58): «коэффициент отражения (r; R): Величина, определяемая отношением отраженного потока излучения к падающему потоку излучения».

коэффициент отражения (штриховое кодирование): Величина, определяемая отношением отраженного потока излучения к потоку излучения, отраженному от эталонной меры.

1. Коэффициент отражения измеряется в диапазоне от 0 до 1 при длине волны или диапазоне длин волн оптического излучения (спектральное отражение), указываемых в требованиях по применению.

2. Коэффициент отражения может быть измерен с помощью фотометра или денситометра

3.16 коэффициент отражения (reflection coefficient), r: Отношение амплитуды звукового давления отраженного звука к амплитуде звукового давления звука, падающего на отражающий объект.

3.15 коэффициент отражения (reflection coefficient): Отношение напряжения (тока) волны, отраженной от неоднородности волнового сопротивления, к напряжению (току) падающей волны.

3.33 коэффициент отражения ρ (reflectance): Отношение отраженного потока излучения к падающему потоку излучения при данных условиях [МЭК 60050(845), термин 845-04-58].

2.1.22 коэффициент отражения: Отношение полного звукового давления в отраженной волне к звуковому давлению в падающей волне на отражающей поверхности.

13. Коэффициент отражения

Отношение амплитуды отраженного звукового давления к амплитуде давления звуковой волны, падающей на отражающий элемент

Смотри также родственные термины:

107 коэффициент отражения (рабочей поверхности знакосинтезирующего индикатора); ρ:

Отношение отраженного светового потока к падающему на рабочую поверхность знакосинтезирующего индикатора световому потоку.

3.1 коэффициент отражения R (reflectance factor): Отношение светового потока, отраженного поверхностью бумаги или картона в одинаковых условиях диффузного освещения, к световому потоку, отраженному в тех же условиях абсолютно отражающим рассеивателем.

3.2.5 коэффициент отражения r : Отношение светового потока, отраженного поверхностью Ф_г к световому потоку Ф₀, падающему на эту поверхность.

(6)

Коэффициент отражения зависит от направления падения света (за исключением матовых поверхностей) и спектрального состава света.

3.4.40 коэффициент отражения в голубой области спектра: Общее понятие, определяемое в частных случаях как «коэффициент направленного отражения в голубой области спектра», «коэффициент диффузного отражения в голубой области спектра» (белизна по ИСО), измеряемый в ультрафиолетовых и голубых областях спектра (ГОСТ 30113, ГОСТ 30116).

46. Коэффициент отражения входной цепи биполярного транзистора

Отношение комплексных амплитуд напряжений отраженной волны к падающей на входе транзистора при значениях сопротивления источника и нагрузки, равных характеристическому сопротивлению

49. Коэффициент отражения выходной цепи биполярного транзистора

Отношение комплексных амплитуд напряжений отраженной волны к падающей на выходе транзистора при значениях сопротивления источника и нагрузки, равных характеристическому сопротивлению

32. Коэффициент отражения по напряжению

Отношение комплексной амплитуды напряжения отраженной волны к комплексной амплитуде напряжения падающей волны в заданном сечении линии передачи

33. Коэффициент отражения по току

Отношение комплексной амплитуды тока отраженной волны к комплексной амплитуде тока падающей волны в заданном сечении линии передачи

39 коэффициент отражения приемника: Отношение мощности оптического излучения, отраженного от оптического полюса приемника ВОСП, к мощности оптического излучения, приходящего на оптический полюс приемника ВОСП, измеренное в точке нормирования оптического тракта на приеме, выраженное в дБ

3.9 коэффициент отражения пробела ( space reflectance): Наибольший коэффициент отражения отдельного элемента (пробела или свободной зоны) в профиле отражения при сканировании.

Коэффициент отражения ПЭВ

Отношение плотности потока мощности, отраженной от поверхности ПЭВ, к плотности потока мощности, падающей на поверхность ПЭВ

3.73 коэффициент отражения р: Отношение отраженного потока излучения к падающему потоку при данных условиях.

[МЭС 845-04-58, модифицировано]

56. Коэффициент отражения радиоволны

3.10 коэффициент отражения штриха ( bar reflectance): Наименьшее значение коэффициента отражения отдельного элемента (штриха) в профиле отражения при сканировании.

Полезное

Смотреть что такое «коэффициент отражения» в других словарях:

коэффициент отражения — (ρ, R) Величина, определяемая отношением отраженного потока излучения к падающему потоку излучения. [ГОСТ 26148 84] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Обобщающие термины фотометрические параметры и характеристики веществ, сред и… … Справочник технического переводчика

Коэффициент отражения — В нерелятивистской квантовой механике коэффициент прохождения и коэффициент отражения используются для описания вероятности прохождения и отражения волн падающих на барьер. Коэффициент прохождения представляет собой отношение потоков прошедших… … Википедия

коэффициент отражения R — 3.1 коэффициент отражения R (reflectance factor): Отношение светового потока, отраженного поверхностью бумаги или картона в одинаковых условиях диффузного освещения, к световому потоку, отраженному в тех же условиях абсолютно отражающим… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

коэффициент отражения — atspindžio faktorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. reflectance; reflection factor vok. Reflexionsfaktor, m; Reflexionsgrad, m rus. коэффициент отражения, m; фактор отражения, m pranc. facteur de réflexion, m; réflectance, f … Fizikos terminų žodynas

коэффициент отражения — atspindžio faktorius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Atspindėtos ir krintančios garso galių dalmuo. atitikmenys: angl. reflectance; reflection factor vok. Reflexionsfaktor, m; Reflexionsgrad, m rus. коэффициент… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

коэффициент отражения — atspindžio faktorius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Kūno paviršiaus atspindėtos spinduliuotės energijos (arba atspindėto šviesos srauto tankio) ir krintančios spinduliuotės energijos (arba krintančio šviesos srauto… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

коэффициент отражения — atspindžio koeficientas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, išreiškiamas atsispindėjusios ir krintančios bangos intensyvumų arba atsispindėjusios ir krintančios spinduliuotės srautų dalmeniu. atitikmenys: angl.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

коэффициент отражения — atspindžio faktorius statusas T sritis Energetika apibrėžtis Atspindėtos ir krintančios garso dalių dalmuo. atitikmenys: angl. reflectance; reflection factor vok. Reflexiongrad, m; Reflexionsfaktor, m rus. коэффициент отражения, m pranc. facteur… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

коэффициент отражения — atspindžio faktorius statusas T sritis Energetika apibrėžtis Kūno paviršiaus atspindėtos spinduliuotės energijos ir krintančios spinduliuotės energijos tomis pačiomis sąlygomis dalmuo. atitikmenys: angl. reflectance; reflection factor vok.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

коэффициент отражения — atspindžio koeficientas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Kūno atspindėtos ir į jį krintančios spinduliuotės dalmuo. atitikmenys: angl. reflection coefficient; reflection factor vok. Reflexionsgrad, m; Reflexionskoeffizient, m rus.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Источник

Коэффициент отражения (радиотехника)

Коэффицие́нт отраже́ния — общее название двух безразмерных величин, характеризующих отражение волн от нагрузки в коаксиальной, симметричной, полосковой или волноводной линии передачи.

Содержание

Коэффициент отражения по напряжению

Коэффициент отражения по напряжению — комплексная величина, равная отношению амплитуд отражённой и падающей волны:

K_U = U_отр / U_пад = |K_U|e jφ где |K_U| — модуль коэффициента отражения, φ — фаза, определяющая запаздывание отражённой волны относительно падающей.

Коэффициент отражения по напряжению однозначно связан с соотношением волнового сопротивления линии и импеданса нагрузки:

Коэффициент отражения по мощности

Коэффициент отражения по мощности — скалярная величина, показывающая долю отражённой мощности относительно падающей:

Другие величины, характеризующие отражения

Метрологические аспекты

Измерения

Эталоны

Литература

Ссылки

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Коэффициент отражения (радиотехника)» в других словарях:

Целостность сигналов — (Signal Integrity) набор качественных характеристик для определения качества электрического сигнала. Любой цифровой сигнал по своей сути является аналоговым, то есть представлен эпюрами напряжения (или тока) определенной формы. Очевидно, что… … Википедия

Драгоценные металлы — (Precious metals) Драгоценные металлы это редко встречающиеся металлы, которые отличаются блеском, красотой и стойкостью к коррозии История добычи драгоценных металлов, разновидности, свойства, применение, распространение в природе, сплавы… … Энциклопедия инвестора

Щелевая антенна — антенна, выполненная в виде металлического радиоволновода, жёсткой коаксиальной линии, объёмного резонатора или плоского металлического листа (экрана), в проводящей поверхности которых прорезаны отверстия (щели), служащие для излучения (или… … Википедия

Физика — I. Предмет и структура физики Ф. – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы её движения. Поэтому понятия Ф. и сё законы лежат в основе всего… … Большая советская энциклопедия

Георадар — Георадар радиолокатор, который в отличие от классического, используется для зондирования исследуемой среды, а не воздушного пространства. Исследуемой средой может быть земля (отсюда наиболее распространенное название георадар), вода,… … Википедия

Источник

Коэффициент отражения (оптика)

Содержание

Определения

Количественно коэффициент отражения равен отношению потока излучения, отраженного телом, к потоку, упавшему на тело [1] :

Сумма коэффициента отражения и коэффициентов поглощения, пропускания и рассеяния равна единице. Это утверждение следует из закона сохранения энергии.

В тех случаях, когда спектр падающего излучения настолько узок, что его можно считать монохроматическим, говорят о монохроматическом коэффициенте отражения. Если спектр падающего на тело излучения широк, то соответствующий коэффициент отражения иногда называют интегральным.

В общем случае значение коэффициента отражения тела зависит как от свойств самого тела, так и от угла падения, спектрального состава и поляризации излучения. Вследствие зависимости коэффициента отражения поверхности тела от длины волны падающего на него света визуально тело воспринимается как окрашенное в тот или иной цвет.

Коэффициент зеркального отражения

Характеризует способность тел зеркально отражать падающее на них излучение. Количественно определяется отношением зеркально отраженного потока излучения к падающему потоку:

Зеркальное (направленное) отражение происходит в тех случаях, когда излучения падает на поверхность, размеры неровностей которой значительно меньше, чем длина волны излучения.

Коэффициент диффузного отражения

Характеризует способность тел зеркально отражать падающее на них излучение. Количественно определяется отношением диффузно отраженного потока излучения к падающему потоку:

Если одновременно происходят и зеркальное, и диффузное отражения, то коэффициент отражения является суммой коэффициентов зеркального и диффузного отражений:

См. также

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Коэффициент отражения (оптика)» в других словарях:

Коэффициент поглощения (оптика) — Размерность безразмерная Примечания скалярная величина Коэффициент поглощения безразмерная физиче … Википедия

Коэффициент рассеяния (оптика) — Размерность безразмерная Примечания скалярная величина Коэффициент рассеяния безразмерная физическ … Википедия

Коэффициент отражения (значения) — Коэффициент отражения: Коэффициент отражения в квантовой механике Коэффициент отражения (в радиотехнике) в теории электрических цепей Коэффициент отражения (оптика) в оптике и фотометрии … Википедия

коэффициент отражения — (ρ, R) Величина, определяемая отношением отраженного потока излучения к падающему потоку излучения. [ГОСТ 26148 84] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Обобщающие термины фотометрические параметры и характеристики веществ, сред и… … Справочник технического переводчика

абсолютный спектральный коэффициент отражения спектральной дифракционной решетки — Отношение потока с данной длиной волны, дифрагированного в данный порядок спектра, к потоку той же длины волны, падающему на спектральную дифракционную решетку. [ГОСТ 27176 86] Тематики оптика, оптические приборы и измерения … Справочник технического переводчика

относительный спектральный коэффициент отражения спектральной дифракционной решетки — Отношение потока с данной длиной волны, дифрагированного в данный порядок спектра, к потоку той же длины волны, отраженному зеркалом из того же материала, что и оптическая поверхность, на которой образована спектральная дифракционная решетка.… … Справочник технического переводчика

Коэффициент пропускания — Размерность безразмерная Примечания скалярная величина Коэффициент пропускания безразмерная физическая в … Википедия

Коэффициент поглощения — Коэффициент поглощения доля поглощения объектом взаимодействующего с ним другого объекта. Взаимодействующим объектом может быть электромагнитное излучение, энергия звуковых волн, ионизирующее или проникающее излучение, вещество (например,… … Википедия

Коэффициент ослабления (фотометрия) — Коэффициент ослабления безразмерная физическая величина, характеризующая степень уменьшения мощности излучения после прохождения им некоторого расстояния в среде или в результате отражения от границы раздела двух сред[1]. Если речь идет об… … Википедия

Источник

Коэффициент отражения в чем измеряется

В.Д.Попов. Контроль параметров зеркал лазерных гироскопов. Лекции. 1996.

ЛЕКЦИЯ 2. ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ

Схемы расположения волновых векторов и напряженностей в падающей, отраженной и преломленной волне изображены на рис.14. Между амплитудами падающей, отраженной и преломленных волн существуют соотношения, известные как формулы Френеля.

Коэффициент отражения (оптика)
Размерность

(1)

(2)

(3)

(4)

Из формулы 1 также следует, что при tg( y + j ) ® ¥ и r_p ® 0. Условие r_p удовлетворяется при угле падения

На опыте всегда можно удовлетворить этому условию. Например, для стекла с n=1,5 j =56°19′; для кварца марки КУ-1 n=1,4571 j _Б=56°33′.

Соответствующий угол j _Б называют углом Брюстера, а обращение в нуль коэффициента отражения r_p при j = j _Б называют законом Брюстера.

Меняет знак поляризации также и рассеянное излучение. В зеемановском кольцевом лазере этот эффект дает так называемую полязирационную развязку, то есть уменьшение связи встречных волн через рассеяние за счет использования круговой поляризации. К сожалению, вследствие частичной деполяризации рассеянного излучения эффект поляризационной развязки не превышает 10 раз.

Физическое истолкование смысла закона Брюстера может быть дано на основе представления о вторичных волнах, испускаемых атомами или молекулами вещества. Падающая волна возбуждает в среде II колебания электронов, которые становятся источником встречных волн; эти волны и дают отраженный свет. Направление колебаний электронов совпадает с направлением электрического вектора световой волны, то есть для среды II перпендикулярно к преломленной волне.

Представим, что свет с электрическим вектором в плоскости чертежа падает под углом Брюстера, т.е. y + j = p /2. Это означает, что отраженный луч перпендикулярен преломленному. Однако известно, что колеблющийся электрический заряд не излучает электромагнитных волны вдоль направления своего движения, т.е. отражение в направлении отраженной волны отсутствует.

Энергетические коэффициенты отражения для двух поляризаций получаются из формул 1 и 2 путем из возведения в квадрат. Зависимость энергетических коэффициентов отражения от угла падения представляется графиками (рис.15).

Рис.15. Зависимость коэффициента отражения прозрачного диэлектрика (n=1,52, стекло) от угла падения.

При нормальном падении коэффициент отражения в двух поляризациях равен между собой, ибо теряет смысл понятие поляризации, и коэффициент отражения

Формула (5) не следует непосредственно из соотношений Френеля, ибо формулы (1) и (3) при j ® 0 имеют неопределенность вида 0/0.

Из формулы (5) следует, что коэффициент отражения при нормальном падении тем больше, чем больше показатель преломления.

Из графика рис.15 следует, что коэффициент отражения в s-поляризации при всех углах падения больше коэффициента отражения в p-поляризации. Это соотношение между коэффициентами отражения сохраняется у многослойного покрытия.

Коэффициент отражения многослойного покрытия зеркала представляет собой важнейшую характеристику зеркала, определяющую возможность получения генерации в резонаторе кольцевого лазера.

Практически, учитывая, что коэффициенты потерь (единица минус коэффициент отражения) в s-полязирации всегда меньше, чем p-поляризации, иногда в технологии допускается измерять только те потери, которые больше, т.е. в p-поляризации.

Мы применяем установку для измерения потерь, основанную на методе внесения калиброванных оптических потерь.

Установка для измерения коэффициентов потерь зеркал (рис.16) содержит He-Ne лазер, образованный зеркалами 1 и 8 и активным элементов 6. Зеркало 8 сферическое, имеет заметный коэффициент пропускания (более 0,3%) и установлено в юстировочном механизме. Зеркало 1 установлено также в юстировочном механизме и может занимать 3 положения 1, 1′ и 1». Положение 1» не показано на рисунке, поскольку соответствует повороту над плоскостью чертежа и относится к измерениям в TE-поляризации. Внутри резонатора установлен механизм внесения потерь, состоящий из двух кварцевых пластинок 3 и 5, установленных под углом Брюстера, связанных друг с другом кинематически и снабженных отсчетным механизмом угла с точностью около 1′. Активный элемент установки должен обеспечивать генерацию только на одной длине волны. Поскольку He-Ne активная среда имеет несколько переходов, на которых возможна инверсная заселенность и, соответственно, лазерная генерация, необходимо принимать меры, чтобы генерация возникала только на одной длине волны, а именно 632,8 нм. Особенно вредна генерация на длине волны 3390 нм (ИК переход). Коэффициент усиления активной среды на l =3390 нм составляет

За сферическим зеркалом установлен фотоприемник 9, соединенный с индикаторным прибором 10. Для защиты от спонтанного излучения активной среды фотоприемник снабжен светофильтром 8. Другим способом защиты от спонтанного излучения, примененным в нашей установке, является увеличение расстояния между зеркалом и фотоприемником. Чтобы не увеличивать габариты установки, луч поворачивается системой зеркал.

В полученном Г-образном резонаторе элементы юстируются на максимум мощности генерации с помощью органов юстировки подвижного зеркала.

Сферическое зеркало при проведении измерений не юстируется для того, чтобы обеспечить по возможности стабильное положение каустики внутри активного элемента и обеспечить тем самым стабильность коэффициента усиления, а также избежать смещения измеряемой зоны поверхности зеркала.

На рис.17 дана фотография установки со снятыми кожухами, где хорошо видны элементы ее конструкции.

Рис.17. Конструкция установки для измерения коэффициентов отражения зеркал.

При измерении потерь «по мощности» генерации установка должна быть более тщательно отъюстирована; генерация должна осуществляться в одномодовом режиме; каустика моды должна идти по центру активного элемента

Измеряемое зеркало устанавливается на отведенное ему место, подвижное зеркало установки помещается в положение 7′, и установка с помощью юстировочного механизма зеркала 7′ юстируется на максимум мощности генерации, уровень которой Р1 регистрируется индикаторным прибором 10. Затем измеряемое зеркало удаляют, а зеркало установки перемещают в положение 7.

С помощью юстировочного механизма 7 зеркало снова юстируется на максимум мощности генерации. В этом случае потери в резонаторе меньше на величину потерь измеряемого зеркала, и мощность генерации Р2>Р1. Избыток мощности генерации уменьшается путем введения потерь, возникающих при повороте пластин механизма внесения потерь от угла Брюстера. При достижении равенства Р2=Р1 потери, внесенные механизмом внесения потерь, равны потерям измеряемого зеркала. Угол поворота пластин от угла Брюстера отсчитывается и с помощью графиков, таблиц или компьютера пересчитывается в потери измеряемого зеркала.

При измерении потерь «по порогу» измеряется угол поворота пластин, необходимый для полного погасания генерации, в двух состояниях резонатора установки: с измеряемым зеркалом (А1) и без него (А2). Таким образом измеряется запас коэффициента усиления активной среды G(А1) и G(А2).

Вследствие высоких требований к точности измерений потерь первоначальная юстировка установки представляет собой сложную задачу. Рассмотрим последовательность юстировки установки.

В случае 1 необходимо более точной юстировкой добиться возникновения предгенерационного пятна. В случае 3 производится юстировка на максимум мощности генерации, которая контролируется визуально. В случае 2 необходимо протереть (очистить) окна трубки. Для протирки используется вата хлопчатобумажная медицинская глазная и спирт этиловый двойной перегонки из пищевого сырья. Кусочек ваты диаметром 1,2-2 см выворачивается так, чтобы наружу вышли внутренние волокна и сворачивается тампоном. На ватный тампон наносится 1-2 капли спирта из капельницы и немедленно производится протирка окна одним движением. Тампон используется только один раз. Как правило, на протирку одной поверхности уходит от двух до пяти тампонов. Контроль качества протирки ведется визуально по яркости свечения протираемой поверхности.

Как правило, протирка окон при наличии «предгенерационного» пятна приводит к возникновению генерации. В случае отсутствия генерации и наличии пятна следует попытаться поменять разрядный ток, изменяя его в пределах от 10 до 50 мА. если генерация все равно не возникает, следует считать трубку дефектной.

Затем устанавливаются пластинки механизма внесения потерь и грубо ориентируются под угол Брюстера. Генерация должна появиться сразу или после протирки пластинок. При наличии генерации положение пластинок уточняется по минимуму отражения от них.

Затем зеркало установки перемещается в положение 7′ (рис.16), устанавливается измеряемое зеркало, резонатор снова юстируется до получения генерации. Путем постепенного перемещения сферического зеркала достигается совмещение пятна генерации с центром измеряемого зеркала. Затем такая же операция производится в другой поляризации: необходимо добиться, чтобы при изменении поляризации пятно смещалось по поверхности зеркала не более чем на доли мм.

В настоящее время существует масса других методов измерения малых потерь. Наиболее полный обзор этих методов приведен в книге [Бухштаба]. Еще раз подчеркнем, что использованный нами метод и основанная на нем установка не могут считаться наиболее точными на данный момент времени; но они более всего продвинуты в конструктивном, технологическом и метрологическом отношении.

Рис.21. Структура погрешности установки для измерения потерь, основанной на методе внесения калиброванных потерь.

На рис.21 представлена структура погрешности установки для измерения потерь и приведены величины оценок отдельных составляющих. Хотя масштаб величин составляющих погрешности имеет размер от 10 до 100 ррм, их большое количество способно снизить точность установки до 1000 ррм=0,1%. Анализ составляющих погрешности, разумеется, возможен; часть их подробно исследована в наших работах. Однако, с чисто практической целью можно получить оценки точности другим методом.

Как известно, задача обеспечения единства измерений сводится, грубо говоря к указанию для каждого результата измерения некоего интервала, называемого доверительным, в пределах которого действительное значение измеряемой величины находится с некоторой вероятностью, называемой доверительной.

Задача обеспечения единства измерений решается в государственном или всемирном масштабе путем разработки и хранения эталонов, поверочных схем и т.д. Такие эталоны существуют для измерений, которые производятся достаточно массово. Вряд ли будет когда-либо целесообразно воздавать и хранить эталон коэффициента отражения. Задачу обеспечения единства измерений коэффициента отражения можно решить другим путем.

Если в нашем распоряжении имеется достаточно большой статистический материал, полученный на разных экземплярах средства измерения, на разных объектах и т.д., то величины оценок доверительного интервала и доверительной вероятности могут быть получены чисто эмпирически. За рамками такого метода остаются те виды погрешности, которые свойственны всему классу измерительных средств, т.е. методические.

Мы применили для обеспечения единства измерений коэффициента отражения зеркал статистический метод кругового сличения.

Анализ показал, что средние коэффициенты на каждый из установок не совпадают, т.е. имеются систематические погрешности, которые могут быть учтены, например, постоянными поправками :

,

или поправками, зависящими от измеряемой величины (линейно)

,

где коэффициенты определяются методом линейной регрессии:

Средние квадратические отклонения поправок S_k являются оценками погрешности k-той установки

Эмпирическая дисперсия поправок характеризует среднее квадратическое отклонение систематической составляющей погрешности для всех установок:

В двух последних формулах поправки могут быть постоянными или линейно зависящими от измеряемой величины.

Систематическое использование методики кругового сличения для поверки установок позволяет держать под контролем парк измерительных средств, и, своевременно проводя профилактические работы по юстировке установок, замене зеркал и т.д., держать погрешность всех установок на уровне 0,02%-0,03%.

Вторым недостатком является то, что, находясь в рамках одного измерительного метода, мы не гарантированы от существования постоянной методической ошибки. На возможность существования такой погрешности указывает также тот факт, что в нашей практике наблюдалось систематическое превышение суммы потерь зеркал, измеренных нашим методом, над суммарными потерями образованного ими резонатора, которые измеряются по ширине резонансного пика.

С другой стороны, известно, что в силу теоремы Ляпунова нормальный закон распределения справедлив, когда имеется множество независимых влияющих факторов. В нашем случае большая часть факторов действует в сторону увеличения коэффициента потерь и, следовательно, условия применимости теоремы Ляпунова нарушаются.

Итак, мы рассмотрели различные аспекты измерений энергетического коэффициента отражения (потерь). Займемся фазовой частью коэффициента отражения.

Отражение светового пучка от некоторой однородной отражающей системы описывается путем введения двух комплексных коэффициентов отражения
; ;

r_s и r_p характеризуют изменение модулей комплексных амплитуд, а

В качестве характеристики отражающей системы, поддающейся экспериментальному определению, удобно ввести относительный коэффициент отражения

Величины D и y называются поляризационными или эллипсометрическими углами.

Физически наличие фазовой анизотропии приводит к изменению состояния поляризации.

Заметим, что в теории кольцевых лазеров используется также понятие амплитудной анизотропии:

Нетрудно получить, что для высокоотражающих зеркал величина c мала; соответственно для них y » p /4 с точностью 1-2 угловых минуты.

Установка (Рис.24) состоит из лазера 1, поляризатора 2, измеряемого зеркала 3, анализатора 4 и фотоприемника 5 с измерительным прибором. Для измерений при различных углах падения j анализатор и фотоприемник размещены на основании, имеющем возможность поворота вокруг оси, лежащей в плоскости измеряемого зеркала. Поляризатор 2 установлен так, что электрический вектор составляет 45° с плоскостью падения. Анализатор вращают и измеряют максимальную I_max и минимальную интенсивность I_min прошедшего света. Фазовая анизотропия вычисляется по формуле ,

Чувствительность и точность такого метода измерения составляет около 0,01 радиана (

0,6 градуса). На таком фотометрическом методе была основана установка, применявшаяся нами ранее.

Поскольку требования к зеркалам прибора ZLK-16 не слишком высоки ( ½ D ½ не более 0,1 радиан), такая установка была бы достаточна для технологического контроля зеркал. Мы поставляем вам на порядок более чувствительную установку для того, чтобы вы могли ставить и решать некоторые задачи по анализу отказов датчиков. Более подробно я расскажу об этом в лекции 4.

Пересчет положений поляризатора и анализатора в значения параметров D и y может производиться по несложным формулам, отличающимся в различных зонах. Выбор зон представляет собой довольно сложную логическую задачу, поэтому мы рекомендуем для расчетов пользоваться нашей программой.

Установка имеет чувствительность около ±1 угл. мин. и позволяет измерять фазовую анизотропию с точностью ±10 угл.мин.(0,003 рад) и параметр y с точностью ±2угл.мин.

Фазовая анизотропия представляет параметр, сильно зависящий от толщины последнего слоя покрытия. Точно напыленный четвертьволновый слой имеет нулевую фазовую анизотропию. Характерная зависимость фазовой анизотропии от угла падения излучения показана на рис.28.

У всякого зеркала существует ненулевой угол фазовой изотропности.

Если угол фазовой изотропии больше угла падения, то фазовая анизотропия отрицательна и наоборот.

Источник