Устройство для абсолютного определения ускорения силы тяжести

О П И С А Н И Е 258644

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 13. I V.1968 (№ 1232582/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 42с, 44

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 01ч

УДК 550.831(088.8) Опубликовано ОЗ.XI1.1969, Бюллетень ¹ 1 за 19?О

Дата опубликования описания 15.IV,1970

Авторы изобретения В. А. Романюк, Б. Н. Науменко, Б. Н. Певзнер, М. А.

А. М. Филатов

Институт физики Земли АН СССР

: „ - .«i63IiA$i

Зайонч ковскитт -т1 ! ° . °,Ф,т /,, „Я

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АБСОЛЮТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ

Известны устройства для абсолютного ог.ределения ускорения силы тяжести путем свободного падения, содержащие катапульту для подбрасывания отражательной системы, интерферометрическую систему, генератор эталонной частоты, блоки формирования электрических импульсов пути и времени, блок команд и блоки измерения пути и времени с ключевыми схемами.

Недостатком известного устройства является низкая точность, обусловленная несовпадением моментов начала и конца измерений времени и пути, проходимого падающим телом.

С целью .повышения точности измерений в предлагаемое устройстве установлены три-,гер и схема совпадений, ко входам которой .подключены блок команд и блоки формирования импульсов пути и времени, а к выходу подключены блок команд и триггер, соединенный с ключевыми схемами блоков измерения пути и времени.

На чертеже изображена с ема предложенного устройства.

Устройство содержит корпус 1, катапульту

2, демпферное устройство 8, вакуумный насос 4, источник 5 монохроматического света, источник б белого света, систему 7 контроля горизонтального смещения тела в полете, генератор 8 эталонной частоты, блок 9 формирования электрических импульсов пути, блок

10 формирования электрических импульсов времени, блок команд 11, линии задержки 12 и 18, ключевую схему 14 блока 15 измерений пути, ключевую схему 1б блока 17 измерения времени, триггер 18, схему совпадения 19 и интерферометрическую систему, состоящую из полупрозрачной пластинки 20, поворотных зеркал 21 и 22, референтнои 28 и подбрасы)p ваемой 24 отражательных систем.

Устройство работает следующим образом.

С помощью катапульты 2 отражательная система 24 подбрасывается в вакуумированной полости корпуса l. Луч от источника 5 т.ч монохроматического света, пройдя плоскопараллельное окно (не показано), падает на полупрозрачную пластинку 20 и разделяется на два луча.

Первый луч, отразившись от пластинки 20, 2р падает на подбрасываемую отражательную систему 24 и на поворотное зеркало 22. Отразившись от зеркала 22, луч совершает обратный путь и, пройдя пластинку 20, падает на экран фотодатчика (не показан) блока 9

2 формирования импульса пути.

Второй луч, пройдя пластинку 20 и отразившись от референтной системы 28, падает на,поворотное зеркало 21, отразившись от которого, совершает обратный путь и, дойдя до зО пластинки 20, отражается от нее и также по258644 падает на экран фотодатчика блока 9 формирования импульса пути> Где и нтерферируег с первым лучом. Движение отражательной системы 24 вызывает чередование светлых и темных интерференционных полос на экране фотодатчика блока 9. Изменение освещенности экрана преобразуется блоком 9 в электрические импульсы, которые затем подаются на вход схемы совпадений 19 и через линию задержки 18 — на ключевую схему 14 блока

15 измерения пути.

Одновременно на вход схемы совпадений

19 и через линию задержки 12 на ключевую схему lб блока 17 измерения |времени подаются импульсы времени, задаваемые генератором 8 и блоком 10 формирования импульсов времени.

Луч от источника б белого света, так же, как и от источника 5 монохроматического света разделяется пластинкой 20 на два луча, которые аналогично монохроматическим лучам проходят интерферометрическую систему и попадают на экран блока команд 11.

При движении отражательной системы 24 вверх в момент, когда оптические длины оооих белых лучей равны (или кратны), на экране фотодатчика (не показан) блока команд

11 возникает пачка интерференционных колос, которые превращаются блоком команд

11 в электрический импульс, включающий схему совпадений 19.

В момент совпадения импульсов пути и времени схема 19 выдает сигнал, который опрокидывает триггер 18, открывающий обычно закрытые ключевые схемы 14 и 15, и в блоках 15.и 17 начинается счет импульсов пути и времени. Этот же сигнал подается в блок команд 11, который тотчас выключает схему совпадений 19.

При обратном движении (падении) отражательной системы 24 в некоторый момен г на экране фотодатчика блока команд 11 возникает вторая пачка пнтерференционных полос, которая также превращается блоком команд 11 в импульс, включающий схему совпадений 19. В момент совпадений импульБ сов пути и времени схема 19 выдает сигнал, который возвращает триггер 18 в исходное состояние и тем самым закрывает ключевые схемы 14 и 1б. Счет импульсов пути и времени,в блоках 15 и 17 прекращается. Этот же

10 сигнал подается в блок команд 11, который тотчас выключает схему совпадений 19.

После снятия и сброса показаний с блоков измерения пути и времени устройство готово к новому циклу измерений.

>S На основании измерений ускорение силы тяжести определяется по формуле пУ2

Д2 где g — ускорение силы тяжести;

n — количество импульсов, пути;

Й вЂ” количество импульсов времени;

f — эталонная частота, задаваемая генератором эталонной частоты;

Л вЂ” длина волны .монохроматического света.

Предмет изобретения

Устройство для абсолютного определения ускорения силы тяжести методом свободного

30 падения, содержащее катапульту, интерферометрическую систему, генератор эталонной частоты, блоки формирования электрических импульсов пути и времени, блок команд и блоки измерения пути и времени с ключевыми схемами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в нем дополнительно установлены триггер и схема совпадений, ко .входа м которой подключены блок команд и блоки формирования импульсов пу40 ти и времени, а к выходу подключены блок команд и триггер, соединенный с ключевыми схемами блоков измерения пути и времени.

258644

Составитель Ю. Евдокимов

Редактор Т. 3. Орловская Техред T. П. Курилко Корректор Л. И. Гаврилова

Заказ 777/1О Тираж 499 Подписное

ЦНИИГ!И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2