光柵衍射象散觀測儀的製作方法

2023-05-02 12:23:31

專利名稱：光柵衍射象散觀測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光學實驗儀，是一種集觀察和測量光柵衍射象散的綜合實驗儀。
背景技術：
光柵作為一種光學元件，具有衍射特性， 一束球面物光波經過光柵後被衍射為不同級次 的光，各級衍射光束與原物光束有一定的畸變，它們所形成的物體圖像具有象散特性。如果 是同一平面內的十字型物體發出的球面物光波，經光柵衍射後，各級衍射光束所形成的虛像 與原物有一定的偏差十字型光線的橫線、豎線的衍射光束所形成的虛像一般不在同一平面 內。該現象稱為光柵衍射象散。
目前利用光柵的衍射光束成像的應用越來越多，需要定量了解光柵衍射象散情況，因而 設計與製作方便光柵衍射象散的觀測儀器對光柵的應用與光學教學都具有實際意義。但在現 有技術中，未見光柵衍射象散觀測方面的儀器。
發明內容
光柵衍射象散，十字型物體經光柵衍射後，其橫線和豎線的衍射光束所形成的虛像一般 不在同一平面內豎線清晰時，橫線模糊；橫線清晰時，豎線模糊。且象散程度隨物光波入 射角的變化而變化。
本實用新型要解決的技術問題是，提供一種既能定性的觀察光柵衍射象散也能定量測量 光柵衍射象散的綜合實驗儀。
本實用新型光柵衍射象散觀測儀通過以下技術方案解決上述技術問題。它包括光源，觀 測目標物，衍射光柵，光柵支架，參考屏，角度刻度盤，三個轉動連杆，透鏡成象系統。光 源，觀察目標物，參考屏，透鏡成象系統分別放在三個連杆上，每個連杆都可以在水平平面 內以光柵支架為軸心轉動。中間為角度刻度盤。
觀察目標物為十字型透光物體，由其背面的點光源照射。
光柵可以更換空間頻率，可以為透射光柵或反射光柵。
光柵支架可以轉動，可以在豎直平面內升降。
放置觀察目標物和參考屏的兩個轉動連動杆帶刻度尺。
觀察目標物，參考屏可以沿其所在的轉動連杆徑向移動，其位置可以直接在連杆的刻度
尺Jl讀出。
每個轉動元件的角度都可以直接在中間角度刻度盤上直接讀出。 透鏡成像系統可以讀數，可以更換為CCD攝像頭採集觀察目標物的圖像。 利用本實用新型，能觀察到光柵衍射象散，定量測量象散程度隨入射角的變化。


圖l為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
光源l、觀察目標物2放在轉動連杆7上，衍射光柵4放在光柵支架5上，參考屏3放在 轉動連杆8上，透鏡成象系統10放在轉動連杆9上。觀察目標物2可在轉動連杆7上徑向移 動，光柵4可隨光柵支架5轉動，參考屏3可在轉動連杆8上徑向移動，轉動連杆8可在水 平平面內轉動，以改變與連杆7的夾角。
十字型觀察目標物的光入射到光柵4上，經光柵4衍射，裸眼觀察可看到十字型目標物2 的虛像。對該虛像，分別觀察其豎線和橫線，可以轉動轉動連杆8並使參考屏3沿轉動連杆 8的徑向移動，分別使十字線的虛像落在參考屏3的平面上，從而觀察光柵衍射象散情況。光柵衍射光的象散還可通過光束形成的實象觀測。轉動轉動連杆9，使轉動連杆9和轉動連 杆8位於同一直線上，並調節透鏡成象系統IO，可觀察由光柵衍射光束形成的觀察目標物的 實象，十字型觀察目標物2的橫線與縱線的成象位置可由透鏡成象系統10讀出。將透鏡成像 系統10更換為CCD攝像頭可以採集觀察目標物的圖像。參考屏距光柵的距離可直接在杆8上讀出，物光的入射角可直接在中間角度刻度盤6上讀出°
權利要求1、一種光柵衍射象散觀測儀，它包括光源(1)，觀測目標物(2)，參考屏(3)，衍射光柵(4)，光柵支架(5)，角度刻度盤(6)，三個轉動連杆(7)(8)(9)，透鏡成象系統(10)，光源(1)、觀察目標物(2)置於轉動連杆(7)上，衍射光柵(4)置於光柵支架(5)上，參考屏(3)置於轉動連杆(8)上，透鏡成象系統(10)置於轉動連杆(9)上。
2、 根據權利1要求的光柵衍射象散觀測儀，其特徵在於衍射光柵(4)置於光柵支架(5)上， 光柵支架(5)在水平面內可以轉動，在豎直平面內可以升降。
3、 根據權利2要求的光柵衍射象散觀測儀，其特徵在於衍射光柵(4)可以是透射型或反射 型。
4、 根據權利1要求的光柵衍射象散觀測儀，其特徵在於轉動連杆(7) (8) (9)可以在水平 平面內轉動，徑向長度可以調節。
5、 根據權利1要求的光柵衍射象散觀測儀，其特徵在於透鏡成象系統(10)置於轉動連杆(9) 上，透鏡成像系統可以更換為CCD攝像頭採集圖像。
專利摘要本實用新型提供一種觀測光柵衍射象散的儀器。包括光源(1)，觀察目標物(2)，參考屏(3)，衍射光柵(4)，光柵支架(5)，角度刻度盤(6)，轉動連杆(7)、(8)、(9)，透鏡成象系統(10)。光源(1)、觀察目標物(2)、參考屏(3)、透鏡成象系統(10)分別放置在轉動連杆(7)(8)(9)上。衍射光柵(4)可隨光柵支架(5)轉動。利用本實用新型，既能定性的觀察到光柵衍射象散，也能定量測量光柵衍射象散程度隨光柵入射角的變化。既能觀察透射型光柵也能觀察反射型光柵。
文檔編號G09B23/22GK201004284SQ200620163600
公開日2008年1月9日 申請日期2006年11月30日 優先權日2006年11月30日
發明者萬玲玉, 吳亞麗, 張衛平, 李洪亮, 郭月波, 盟 黃 申請人:廣西大學