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Universidad de Carabobo Facultad ….. Departamento de Física Asignatura:………. Prof.: Freddy Narea Br.: ………. C.I.: ………

Titulo del informe RESUMEN The Test of Hartmann is at the moment an utilized test in the department of Physics. FaCYT UC, to determine the quality of refined of diverse materials by means of a computational analysis of the patterns of the sample (harmagramann). In this investigation project you modifies the configuration to structure of the optic system of the test of Hartmann to minimize the busy space optimally and this way to obtain a device completely to modulate.

INTRODUCCIÓN La técnica de la prueba óptica conocida como la prueba de Hartmann fue desarrollada para la caracterización óptica grandes telescopios en el siglo XX, el gran impacto de esta técnica reside en su fácil montaje debido a su simplicidad [1]. La prueba de Hartmann ha sufrido diferentes modificaciones como la propuesta de Shack [2], en el sistema utilizado actualmente en el departamento para el estudio de muestra de pequeño tamaño comparado con los del telescopio estudiando por Hartmann, en esta prueba se considera los efectos de difracción, como lo es el efecto Talbot, que consiste en la formación de auto-imágenes de un objeto periódico iluminado con luz coherente que aparece a lo largo de la dirección de iluminación, es un efecto bien conocido en óptica y ha recibido amplia atención. Asimismo el fenómeno de auto-imagen, en general, se puede tratar como una superposición de un conjunto de modos tanto en el espacio libre como en medios no-homogéneos. [1]

TEORIA Fenomenología de la prueba de Hartmann En la descripción clásica de la difracción de la prueba de Hartmann los efectos se descuidan debido a que la observación de la rejilla de puntos se hace en un plano cerca de la mascara, sin embargo, se puede hacer un estudio de los efectos difracción para tener un entendimiento completo del fenómeno físico; para ello consideremos en primer lugar una red de difracción unidimensional, de periodo d, iluminada normalmente por una onda plana monocromática, de longitud λ. La transmitancia en amplitud, t (x) de

este objeto se puede expresar, mediante un desarrollo en serie de fourier [6]

t ( x) =

m = +∞

∑C

m = −∞

m

x  exp i 2πm  d 

(1)

La distribución de amplitudes que se genera en un plano situado a una distancia z de la red t z (x) , viene dada, suponiendo las condiciones de validez de la aproximación paraxial y de acuerdo con la formula de la difracción de Fresnel, por

exp(ikz )   k 2  t ( x ) ⊗ exp i x  (2) iλz  2z  Donde ⊗ representa la convolución. t z ( x) =

DESARROLLO Configuración inicial de la Prueba de Hartmann El sistema óptico (ver Figura 1) utilizado consta de un LASER de He-Ne de 633 nm de longitud de onda con una potencia 10 mW fabricado por JDS Uniphase, este fue ampliado y colimado por un sistema auto-colimador obteniéndose un haz con un diámetro del orden del diámetro de la muestra. Se utilizó un semi-espejo para separar la luz y de esta forma reducir la intensidad del haz que incide sobre la muestra que se encuentra rotada a 45º de manera que se realice una reflexión total hacia la pantalla de Hartmann, posteriormente la luz que abandona la pantalla es proyectada sobre una pantalla de papel blanco paro después capturar la imagen con una cámara digital que esta conectada a la computadora

que almacena los datos que serán analizados con el software AHsoftUC,

[3]HECHT, Eugene y Zajac Alfred, OPTICA, Addison – Wesley, Mexico 1974. pág (239 -340)

Pantalla de Hartmann Muestra

Cámara Digital

[4] SHACK-HARTMANN TEST EQUIPMENT,Technical Manual and Operating InstructionsMartin Fisher and Sue Worswick August 1996

Pantalla Diafragma

Auto-colimador LASER Separador de luz

Figura 2. Configuración inicial del Sistema óptico para la prueba de Hartmann.

Una de las primeras condiciones planteadas para la modulación de la prueba fue el disminuir la trayectoria del láser que incide sobre la muestra manteniendo aproximadamente la intensidad del mismo, esto se logro eliminando el semi-espejo del sistema que se muestra en la figura 2, y colocando dos polarizadores cruzados marca PASCO en la salida del láser para regular su intensidad (esta relación esta dada por la ley de Malus[3]). Obteniéndose de esta manera una nueva configuración de la prueba que se puede observar en la siguiente figura: Muestr a

Diafragm a

A -colimado uto r

Pantalla de Hartman Hartmann

LASE R polarizador

Pantall aa

Figura 3.

Cámara Digital Configuración

actual para la prueba de Hartmann.

DISCUSIÓN Y RESULTADOS CONCLUSIONES

•

Sensor de Frente de Onda. Seminario del Grupo de Instrumentación.

Al ubicar la muestra perpendicularmente con la trayectoria del láser se garantiza una mayor precisión en la toma de los resultados, eliminando de esta manera los posibles márgenes de errores que se generaban cuando estaba la muestra inicialmente a 45º.

BIBLIOGRAFÍA [2]Fermín S. Granados Agustín, Revisión Histórica de la Prueba Clásica de Hartmann, Usada Como

[4] The Eye, Hartmann, Shack, and Scheiner Klaus Biedermann, The Royal Institute of Technology, Stockholm (Sweden) [6] Geometric Optics Tests Geometric or ray-path tests are the laboratory analog of ray-tracing astron.berkeley.edu/~jrg/Testing/node4.html