Учебный прибор по оптике
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.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК дШ С 09 В 23 22
) с ! !
@@ " ) 1:. > а
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABT0PGK0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 3256658/28-g2, (25) 3256660/28" 12 (22) 03. 03 . 81 (46) 30. 03. 83. Бюл. Р 12 (72) В.П. Мигаль и О.Н. Чугай
I (71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им.Н.Е.Жуковского (53), 532.881 (088. 8)
"(56) 1. Лекционные демонстрации по
Физике. Под ред. В.И. Ивероновой, М., Наука, 1972, с.610-620 (54)(57) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ОПТИКЕ, содержащий последовательно раэмещенс
„„SU„„1008770 A ные на основании излучатель, поляри" затор, оптический элемент для демон.страции действия пластинки.в полволны и в четверть волны, анализатор и детектор, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности 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. о
1008770
Составитель Д. Гриценко
Техред M.Òåïåð Корректор В.Бутяга т
Редактор А. Власенко
Тираж 486 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Заказ 2343/61
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Изобретение относится к учебным пособиям по физике и предназначено для демонстрации опытов на лекциях по оптике.
Известен учебный прибор по оптике, .содержащий последовательно размещенные на основании излучатель, поляризатор, оптический элемент для демонстрации действия пластинки в полволны и в четверть волны, анализатор и детектор (1J .
Недостатки известного прибора состоят в невысокой наглядности демонстрации и необходимости затемнения аудитории.
Цель изобретения — повышение наг ° 15 лядности демонстрации.
Поставленная цель достигается тем, что в учебном приборе по оптике, содержащем последовательно размещенные на.основании излучатель, 20 поляризатор, оптический элемент для демонстрации действия пластинки в полволны и в четверть волны, анализатор и детектор, излучатель выполнен в виде клистрона, поляризатор и 75 анализатор выполнены в виде прямоугольных волноводов, а оптический элемент выполнен в виде пакета волноводов эллийтического сечения, при этом большие оси эллипсов наклонены под углом 45О к вертикали.
На чертеже показана схема предлагаемого прибора.
Прибор содержит последовательно размещенные на основании излучатель, электромагнитных волн СВЧ диапазонаклистрон 1, поляризатор в виде прямоугольного волновода 2 с рупором, электрическую линзу 3, оптический элемент 4 в виде пакета волноводов эллиптического сечения длиной в пол- 40 волны или в четверть волны, анализа= тор в виде прямоугольного волновода
5 с рупором, детектор 6 и микроамперметр 7. Элемент 4 установлен таким образом, что большие оси эллип- .45 сов наклонены под углом 45 к вертио кали. Демонстрация действия пластины в полволны основана на особенностях распространения электромагнитных волн через эллиптический волновод, а именно: волны, поляризованные параллельно малой оси эллипса, будут двигаться с одной скоростью, а волны поляризованные перпендикулярно малой оси — с другой. Вследствие этого сотовая структура действует на сантиметровые электромагнитные волны точно так же, как двоякопреломляющие кристаллы (например слюда) на 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 суперпози ии двух волн, поляризованных под углами +45 и -45 к о e вертикали. В элементе 4 одна иэ этих волн, направление которой совпадает 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 вращении вместе с волноводом
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 6 относительно горизонтальной оси не приводит к изменению сигнала (ток че. рез микроамперметр не изменяется) .
Применение предлагаемого прибора позволяет повысить наглядность лекционных демонстраций и тем самым повысить эффективность обучения,
