[实用新型]光栅衍射象散观测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学实验仪，是一种集观察和测量光栅衍射象散的综合实验仪。

背景技术

光栅作为一种光学元件，具有衍射特性，一束球面物光波经过光栅后被衍射为不同级次的光，各级衍射光束与原物光束有一定的畸变，它们所形成的物体图像具有象散特性。如果是同一平面内的十字型物体发出的球面物光波，经光栅衍射后，各级衍射光束所形成的虚像与原物有一定的偏差：十字型光线的横线、竖线的衍射光束所形成的虚像一般不在同一平面内。该现象称为光栅衍射象散。

目前利用光栅的衍射光束成像的应用越来越多，需要定量了解光栅衍射象散情况，因而设计与制作方便光栅衍射象散的观测仪器对光栅的应用与光学教学都具有实际意义。但在现有技术中，未见光栅衍射象散观测方面的仪器。

发明内容

光栅衍射象散，十字型物体经光栅衍射后，其横线和竖线的衍射光束所形成的虚像一般不在同一平面内：竖线清晰时，横线模糊；横线清晰时，竖线模糊。且象散程度随物光波入射角的变化而变化。

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种既能定性的观察光栅衍射象散也能定量测量光栅衍射象散的综合实验仪。

本实用新型光栅衍射象散观测仪通过以下技术方案解决上述技术问题。它包括光源，观测目标物，衍射光栅，光栅支架，参考屏，角度刻度盘，三个转动连杆，透镜成象系统。光源，观察目标物，参考屏，透镜成象系统分别放在三个连杆上，每个连杆都可以在水平平面内以光栅支架为轴心转动。中间为角度刻度盘。

观察目标物为十字型透光物体，由其背面的点光源照射。

光栅可以更换空间频率，可以为透射光栅或反射光栅。

光栅支架可以转动，可以在竖直平面内升降。

放置观察目标物和参考屏的两个转动连动杆带刻度尺。

观察目标物，参考屏可以沿其所在的转动连杆径向移动，其位置可以直接在连杆的刻度尺上读出。

每个转动元件的角度都可以直接在中间角度刻度盘上直接读出。

透镜成像系统可以读数，可以更换为CCD摄像头采集观察目标物的图像。

利用本实用新型，能观察到光栅衍射象散，定量测量象散程度随入射角的变化。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

光源1、观察目标物2放在转动连杆7上，衍射光栅4放在光栅支架5上，参考屏3放在转动连杆8上，透镜成象系统10放在转动连杆9上。观察目标物2可在转动连杆7上径向移动，光栅4可随光栅支架5转动，参考屏3可在转动连杆8上径向移动，转动连杆8可在水平平面内转动，以改变与连杆7的夹角。

十字型观察目标物的光入射到光栅4上，经光栅4衍射，裸眼观察可看到十字型目标物2的虚像。对该虚像，分别观察其竖线和横线，可以转动转动连杆8并使参考屏3沿转动连杆8的径向移动，分别使十字线的虚像落在参考屏3的平面上，从而观察光栅衍射象散情况。光栅衍射光的象散还可通过光束形成的实象观测。转动转动连杆9，使转动连杆9和转动连杆8位于同一直线上，并调节透镜成象系统10，可观察由光栅衍射光束形成的观察目标物的实象，十字型观察目标物2的横线与纵线的成象位置可由透镜成象系统10读出。将透镜成像系统10更换为CCD摄像头可以采集观察目标物的图像。

参考屏距光栅的距离可直接在杆8上读出，物光的入射角可直接在中间角度刻度盘6上读出。