Учебный прибор по оптике Советский патент 1983 года по МПК G09B23/22 

(Л

CZ

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ОПТИКЕ, содержащий последовательно раэмещен|Ные на основании излучатель, поляризатор, оптический элемент для демонстрации действия пластинки в полволны и в четверть волны/ анализатор и детектор, отличающийся тем, что, с целью повышения нагляд ности демонстрации, излучатель выполнен в виде клистрона, поляризатор и анализатор выполнены в виде прямоугольных волноводов, а оптический элемент выполнен в виде пакета волноводов эллиптического сечения, при этом большие оси эллипсов наклонены под углом 45 к вертикали.

00

Изобретение относится к-учебным пособиям по физике и предназначено для демонстрации опытов на лекциях по оптике.

Известен учебный прибор по оптик .содержащий последовательно размещенные на основании излучатель, поляризатор, оптический элемент для демон страции действия пластинки в полволны и в четверть волны, анализатор и детектор Г .

Недостатки известного прибора состоят в невысокой наглядности демонстрации и необходимости затемнения аудитории..

Цель изобретения - повышение наглядности демонстрации.

Поставленнаяцель достигается тем/ что в учебном приборе по оптике, содержащем последовательно размещенные на- основании излучатель, поляризатор, оптический элемент для демонстрации действия пластинки в полволны и в четверть волны, анализатор и детектор, ич,лучатель выполнен в виде клистрона, поляризатор и анализатор выполнены в виде прямоугольных волноводов, а оптический элемент выполнен в виде пакета волноводов эллиптического сечения, при этом большие оси эллипсов наклонены под углом 45° к вертикали.

На чертеже показана схема предлагаемого прибора.

Мрибор содержит последовательно размещенные на основании излучатель электромагнитньгх волн СВЧ дйапазонаклистрон 1, поляризатор в виде прямоугольного волновода 2 с рупором, электрическую линзу 3, оптический элемент 4 в виде пакета волноводов эллиптического сечения д-линой в полволны или в четверть волны, анализатор в виде прямоугольного волновода 5с рупором, детектор 6 и микроамперметр 7. Элемент 4 установлен таким образом, что большие оси эллипт сов наклонены под углом 45° к вертикали. Демонстрация действия пластины в полволны основана на особенностях

распространения электромагнитных волн через эллиптический волновод, а именно: волны, поляризованные параллельно малой оси эллипса, буду двигаться с одной скоростью, а волн поляризованные перпендикулярно малой оси - с другой. Вследствие этого сотовая структура действует на сантиметровые электромагнитные волны точно так же, как двоякопреломляющие кристаллы (например слюда) н электромагнитные волны оптического диапазона.

Излучатель СВЧ волн (клистрон) и детектор помещены в прямоугольные волноводы с рупорами, которые выполняют функции поляризатора и анализатора соответственно. Из излучателя 1 выходит линейно поляризованная волна, которую можно представить в виде суперпозиции двух волн, поляризованных под углами +45 и -45 к вертикали. В элементе 4 одна из |ЭТИх волн, направление которой сов;падает с направлением узкой части эллиптических волноводов, движется с большей фазовой скоростью, а другая - с малой скоростью. В волноводе длиной в полволны волна, обладающая большей скоростью, обходит другую волну ровно на полволны. На выходе элемента эти две компоненты волны складываются и получают поворот плоскости поляризации на угол 90. Это фиксируется детектором 6 при его враще.нии вместе с волноводо 5 относительно горизонтальной оси.

При демонстрации действия пластины в четверть волны на выходе волновода 4 длиной в четверть волны получают электромагнитную волну, поляризованную по кругу. При этом вращение рупора 5 с детектором б относительно горизонтальной оси не приводит к изменению сигнала (ток чрез микроамперметр не изменяется).

Применение предлагаемого прибора позволяет повысить наглядность лекционных демонстраций и тем самым повысить эффективность обучения.