Функциональные модули и их назначение

Рис.1

Оптическая база.

На горизонтальной опорной плите (рис. 2) установлены оптическая скамья, гелий-неоновый лазер, два зеркала, полка для приборов и приспособлений.

Зеркала, помещенные в держателях Д1 и Д2, снабжены юстировочными винтами и позволяют изменять положение и ориентацию луча в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Функциональные модули различного назначения размещены в двухкоординатных или двухосевых держателях (Д).

Рис.3

Держатели укреплены на рейтерах 1 (рис. 3), посредством которых они устанавливаются на оптическую скамью или снимаются с нее. На держателях проставлены номера, по которым опознаются установленные на них оптические или иные элементы: линзы, объективы, поляризаторы, кассеты и т.д. На рейтерах установлены накладки 2 и нанесены риски напротив характерных точек оптических элементов.

Двухкоординатные держатели с помощью винтов 3 и 4 позволяют производить смещение обоймы 5 по горизонтали и по вертикали. Оптические элементы ввертываются в обойму или вставляются в кассету 6, соединенную с обоймой.

Функциональные модули и их назначение

Блок регистрации (рис. 4) состоит из передвижного столика 3, держателя Д3 и фоторегистратора ФР (Д4).

Плоскость кассеты 1 Д3 и плоскость ФР играют роль экранов, обозначенных соответственно Э₂ и Э₃. В обойму держателя Д3 встроена проекционная линза 2 (лупа с увеличением b). В кассету 1 держателя Д3 вставляются экраны с исследуемыми объектами (щели, отверстия, дифракционные решетки и т.п.), изображение которых проецируется в плоскость Э₃ с увеличением b.

В плоскости экрана Э₂ формируются также исследуемые оптические картины (дифракционные или интерференционные), которые затем проецируются линзой 2 на экран Э₃. Таким образом, линза 2 (F = 12 мм) позволяет наблюдать и исследовать объекты, размеры которых малы для наблюдения невооруженным глазом. Поэтому в дальнейшем будем называть ее лупой (Л). Риски, нанесенные на накладках передвижного столика 3 (рис. 4), отмечают положение плоскостей Э₂ и Э₃.

Фоторегистратор ФР (Д4) предназначен для визуального определения координат характерных точек изображения интерференционной или дифракционной картины, а также для измерения интенсивности в этих характерных точках. Координаты определяют по горизонтальной и вертикальной шкалам ФР с ценой деления 1 мм (рис.5).

Интенсивность света измеряют с помощью фоторегистратора в единицах напряжения, т.к. напряжение на ФР пропорционально величине интенсивности, или в относительных единицах.

мВ             Рис. 5

Входное окно фотодатчика 1 перемещается в прорези лицевой панели ФР барабаном 2. Один полный оборот барабана смещает датчик на 1 мм, цена деления барабана – 0,05 мм, ширина окна фотодатчика 0,3-0,4 мм. На верхней планке фоторегистратора установлен цифровой милливольтметр 3, регистрирующий напряжение сигнала фотодатчика (в мВ).

Оптическая схема установки при решении той или иной экспериментальной задачи формируется размещением на скамье модулей в различных сочетаниях и положениях.

В держателе Д5 (рис.6) размещена короткофокусная линза (F=20 мм); в фокальной плоскости которой расположен экран Э с двумя взаимно перпендикулярными мил-лиметровыми шкалами (диаграмма с радиальной шкалой). Риска на рейтере соответствует плоскости экрана.

Модуль №6 (Д6) – объектив с фокусным расстоянием 100-150 мм. Риска на рейтере расположена против линзы объектива.

Модуль №7 (Д7) – зеркало Ллойда в двухосевом держателе №7. С помощью винтов держателя плоскость зеркала можно перемещать в небольших пределах вблизи оптической оси системы.

Модуль№8 (Д8) – двухкоординатный держатель, в котором установлена кассета для экранов с объективами. Риска на рейтере соответствует плоскости размещения объектов. Вместе с кассетой помещенный в нее экран может поворачиваться вокруг оптической оси системы. Двухосевой держатель Д8 позволяет производить поворот обоймы вокруг вертикальной оси, а также смещать обойму вдоль оси держателя.

Перечень остальных модулей, которые используются в лабораторных работах дается в таблице №1.