[实用新型]一种金属线栅结构的微波衍射和偏振现象演示装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种演示微波衍射和偏振现象的金属线栅结构装置，其特征是能够演示平面偏振微波入射时的衍射现象、偏振现象以及从衍射到偏振之间的过渡过程。

背景技术

目前，光学实验中采用光栅和偏振片演示可见光的衍射现象和偏振现象。光栅和偏振片都具有周期性的线栅结构，线栅结构的周期常数不同决定了产生衍射、偏振或是两者之间的过渡现象。周期常数是指相邻两栅条之间的长度。当线栅结构的周期常数大于入射光波长时产生衍射现象，当线栅结构的周期常数远小于入射光波长时则会产生偏振现象，而当线栅结构的周期常数接近(略大，等于或小于)波长时，则会产生由衍射到偏振的过渡过程。由于可见光波段的波长很小，制作周期常数能够演示从衍射到偏振变化过程的系列光栅需要很高的制作工艺，而且实验现象比较复杂。

发明内容

为了克服可见光波段光栅结构制作工艺要求高的不足，本实用新型提供一组在微波波段演示衍射和偏振现象的金属线栅结构装置，该装置不仅能演示出从衍射到偏振的变化过程，而且由于微波的波长远大于可见光的波长，使得制作装置的尺寸增大，制作工艺的要求降低，演示现象直观明显。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在有机材料板制作的圆形骨架中，制作两个剔有周期性凹槽的横梁，在横梁上固定一组宽度和间隔可以调整的金属栅条，横梁的长度和两横梁的间距均为30至50厘米，金属栅条固定在凹槽中，金属栅条的宽度和凹槽宽度相同，通过改变凹槽的宽度和间隔来改变金属栅条的宽度和间隔；金属栅条呈周期性平行排列，构成金属线栅结构，通过制作一组周期常数不同的金属线栅，金属线栅结构的周期常数从0.1倍的波长值到2倍的波长值变化，达到能够演示平面偏振微波入射时的衍射现象、偏振现象以及从衍射到偏振之间的过渡过程。

本实用新型的有益效果是，可以在微波波段演示衍射现象、偏振现象以及由衍射到偏振的过渡过程。装置制作工艺简单，外观结构直观，实验现象易于理解。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实验新型的平面构造图。

图2是装置中圆形骨架部分的平面图。

图3是装置中半圆形底座的平面图。

图4是演示装置第一个实施例的平面图。

图5是演示装置第二个实施例的平面图。

图6是演示装置第三个实施例的平面图。

图中1.圆形骨架，2.金属线栅，3.半圆底座。 

具体实施方式 

在图1中，金属线栅(2)固定在圆形骨架(1)的凹槽中，每个栅条的平面应位于同一平面，占空比为1∶2。在金属线栅周期常数很小时，也可以采用金属丝代替。将圆形骨架安装到下面的半圆底座(3)上。

在图2和图3中，安装有金属线栅的圆形骨架(1)和半圆底座(2)可以拆开，圆形骨 架(1)可以更换使用。

在图4所示的实施例中，圆形骨架(1)可以在半圆底座(3)中转动，用于改变金属线栅的方向。

在图5所示的实施例中，金属线栅结构的占空比调整为2∶3。

在图6所示的实施例中，金属线栅结构的周期常数减小。