[實用新型]用于測量泰伯效應特性的實驗裝置

有效

• 申請號: 201420495232.4
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN204315149U
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 張姝
• 申請（專利權）人: 天津港東科技發展股份有限公司
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 李文洋

技術領域

本實用新型屬于大學物理實驗儀器技術領域，尤其涉及一種用于測量泰伯效應特性的實驗裝置。

背景技術

泰伯效應是一種很重要的光學現象，又叫做衍射自成像效應，是指當一束單色平面光照射一個光柵時會在光柵后的一定距離處出現光柵自身的像。傳統的成像都需要借助透鏡來實現，而泰伯效應則是一種無透鏡的自成像現象。

泰伯效應成像的距離公式為：

zt=mp2λ,m=1,2,3......]]>

其中m為泰伯效應自成像的序號，p為光柵常數，λ為光波的波長。

相鄰兩個成像位置的距離：

Δzt=p2λ]]>

如果知道相鄰兩個成像位置的距離，也可求出光柵常數p。

自1836年泰伯首次報道了這種周期性物體的衍射自成像效應以來，對泰伯效應的研究和應用工作一直沒有間斷。泰伯效應已經在光學精密測量、光信息存儲、原子光學、玻色-愛因斯坦凝聚、信息編碼、印刷以及激光脈沖光束整型等許多領域得到廣泛應用。

然而在目前的高校實驗教學中，關于泰伯效應的實驗內容和實驗設備幾乎沒有。而且有限的內容中，使用的都是光柵周期不可變的固定光柵，不利于學生研究和理解泰伯效應的特性。常見的光柵周期較小，人眼難于直接觀測。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于克服上述技術的不足，而提供一種用于測量泰伯效應特性的實驗裝置。能夠方便的改變光柵的周期，使學生更深刻理解泰伯效應的特性；能夠清晰的觀察到光柵的自衍射成像，不借助人眼來判斷清晰的泰伯效應的成像位置，減少人為的干擾因素。

本實用新型為實現上述目的，采用以下技術方案：一種用于測量泰伯效應特性的實驗裝置，其特征在于，包括激光器、空間光調制器、CCD圖像采集系統、圖像采集卡以及計算機，所述激光器、空間調制器、CCD圖像采集系統分別與所述實驗導軌滑動連接，所述圖像采集卡的輸入端與所述CCD圖像采集系統的輸出信號端連接，所述圖像采集卡的輸出端與所述計算機的輸入信號端連接。

優選地，所述空間光調制器包括起偏器、液晶光閥、檢偏器以及控制電箱，所述起偏器、液晶光閥、檢偏器分別與所述實驗導軌滑動連接，所述起偏器與所述檢偏器透光偏振方向相互垂直，所述液晶光閥與所述控制電箱連接。

優選地，所述實驗導軌的長度方向設有刻度。

有益效果:本實用新型的效果是光路中光柵的光柵常數可以通過空間光調制器任意改變；光柵的衍射自成像通過CCD采集，放大在計算機屏幕上顯示，方便觀測；通過軟件分析光柵的衍射自成像的對比度，可以判斷清晰的成像位置，提高測量精度。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的空間光調制器示意圖；

圖中：1、激光器；2、空間光調制器；3、CCD圖像采集系統；4、圖像采集卡；5、計算機；6、實驗導軌；7、起偏器；8、液晶光閥；9、檢偏器；10、控制電箱。

具體實施方式

下面結合附圖及較佳實施例詳細說明本實用新型的具體實施方式。一種用于測量泰伯效應特性的實驗裝置，如圖1所示，它主要包括有帶擴束和準直系統的激光器1，空間光調制器2，CCD圖像采集系統3，圖像采集卡4，計算機5以及實驗導軌6。

所述帶擴束和準直系統的激光器1為半導體激光器，功率10mW；所述圖像采集卡4為USB圖像采集卡；所述實驗導軌6，是帶有長度刻度的。