衍射成象綜合實驗儀的製作方法

2023-09-11 11:06:50

專利名稱：衍射成象綜合實驗儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光學實驗儀，尤其是一種演示匯合光譜效應的衍射成象綜合實驗儀。
背景技術：
光柵作為常用的光學元件，在現有技術中普遍是利用它的色散特性將它作為分光元件使用，在教學中也是只展示它的色散特性或利用它的色散特性測其它物理量，典型的有由測量光的衍射角計算光波波長。然而，光柵還具有另一特性——匯合光譜效應，這還鮮為人知，不僅在現有的光學教學中還未普及，相關的教學儀器更未見到。事實上，光柵的匯合光譜作用反映了光柵的另一重要特性，且有不少應用場合，值得在基礎光學教學中充實這一方面的內容並配以相關的實驗儀器。
另一方面，在現有的光柵應用技術中，有應用光柵來實現白光再現菲涅爾全息圖的裝置(本發明人的另一個專利，專利號99202666.0，專利名稱普通透射全息圖的白光再現裝置)，但該裝置功能單一，應用範圍窄。

發明內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種既能觀察光柵的匯合光譜效應、展示雙光柵成象規律、還能用於光柵常數測量及觀察白光再現菲涅爾全息圖的衍射成象綜合實驗儀。本實用新型衍射成象綜合實驗儀通過以下技術方案解決上述技術問題它包括光源、演示物、固件、色散元件、匯合光譜光柵及光欄、觀察窗、活動支架，光源、演示物、色散元件及匯合光譜光柵被依次放置在固件上。
色散元件及匯合光譜光柵分別為一片或多片衍射光柵。
色散元件和匯合光譜光柵之一可更換為全息圖，使之能觀察白光再現菲涅爾全息圖。
利用本實用新型，能觀察到光柵色散的逆效應——匯合光譜效應，了解光柵成象規律，還能用於光柵常數測量及觀察白光再現菲涅爾全息圖。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
光源1、演示物2、色散元件6、光欄7、匯合光譜光柵8及觀察窗9被依次放置在導軌3上，其中，演示物2是由其背面光源1照明的透光物體(也可為反光物，但光源1需放置在物體前)，色散元件6及光欄7通過活動支架放置在導軌4上，它們均能沿導軌4來回移動，匯合光譜光柵8及觀察窗9通過活動支架放置在導軌5上，它們均能沿導軌5來回移動，導軌4、5與導軌3呈垂直放置，導軌4、5能沿導軌3移動，色散元件6及匯合光譜光柵8能在各自的支架上以支架為軸轉動，觀察窗9也能隨著匯合光譜光柵的移動沿導軌5來回移動，在觀察窗9上可根據需要放置觀察鏡10。
色散元件6可以採用不同的光學元件(如光柵、稜鏡等)，若使用光柵，可以是透射型或反射型的；匯合光譜光柵8也可以是透射或反射型的。本儀器配備多個光柵，空間頻率由每毫米幾十線至上千線，用作不同光柵組合的成象情況。
光柵的匯合光譜效應，是光柵色散的逆效應。本儀器由色散元件6產生虛光譜，光譜中不同波長的光按不同的入射角射入匯合光譜光柵8，只要這些入射角與該光柵形成同樣的光譜的色散角度一致，經匯合光譜光柵8衍射後即能得到某級匯合迭加了物光譜波中各色物光波的光束(匯合光譜效應)，從中能觀察到光譜中的原演示物虛象。
本儀器還配有菲涅爾全息圖。當色散元件6與匯合光譜光柵8之一為全息圖取代時，本儀器便成為白光再現菲涅爾全息圖觀察儀，能觀察白光再現菲涅爾全息圖。
權利要求1.一種衍射成象綜合實驗儀，包括光源(1)、演示物(2)、固件(3)、(4)、(5)、色散元件(6)、光欄(7)、觀察窗(9)及活動支架，其特徵在於還包括匯合光譜光柵(8)，光源(1)、演示物(2)、色散元件(6)及匯合光譜光柵(8)被依次放置在固件(3)上。
2.根據權利要求1所述的衍射成象綜合實驗儀，其特徵在於所述的固件(3)、(4)、(5)分別為導軌，導軌(4)、(5)可沿導軌(3)來回移動。
3.根據權利要求2所述的衍射成象綜合實驗儀，其特徵在於所述的色散元件(6)通過活動支架放置在導軌(4)上，色散元件(6)可沿導軌(4)來回移動。
4.根據權利要求2所述的衍射成象綜合實驗儀，其特徵在於所述的匯合光譜光柵(8)及觀察窗(9)通過活動支架放置在導軌(5)上，匯合光譜光柵(8)及觀察窗(9)均可沿導軌(5)來回移動。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的衍射成象綜合實驗儀，其特徵在於所述的色散元件(6)及匯合光譜光柵(8)分別為一片或多片衍射光柵。
6.根據權利要求1或2或3或4所述的衍射成象綜合實驗儀，其特徵在於所述的色散元件(6)和匯合光譜光柵(8)之一可更換為全息圖，使之能觀察白光再現菲涅爾全息圖。
專利摘要本實用新型提供一種演示匯合光譜效應的衍射成象綜合實驗儀，它包括光源(1)、演示物(2)、固件(3)、(4)、(5)、色散元件(6)、匯合光譜光柵(8)及光欄(7)、觀察窗(9)、活動支架，光源(1)、演示物(2)、色散元件(6)及匯合光譜光柵(8)被依次放置在固件(3)上。利用本實用新型，能觀察到光柵色散的逆效應——匯合光譜效應，了解光柵成象規律，還能用於光柵常數測量及觀察白光再現菲涅爾全息圖。
文檔編號G01J3/18GK2589955SQ0229055
公開日2003年12月3日 申請日期2002年12月20日 優先權日2002年12月20日
發明者張衛平 申請人:廣西大學