改进全息照相实验中隔震性能的方法-

1、 收稿日期:2008-07-22作者简介:余剑敏(1972-,男,讲师,硕士,实验室主任,从事基础物理教学、实验教学与研究。仪器设备研制、改进、检修改进全息照相实验中隔震性能的方法余剑敏,刘坚强,徐高平(九江学院理学院,江西九江332005摘要:根据全息照相实验理论,阐述了全息平台隔震的基本要求,分析了JQ -1型微光全息平台存在的缺陷。详细介绍了对JQ -1型全息照相实验平台隔震性能改进的方法,并利用迈克尔逊干涉仪的方法检测了改进后的全息平台的系统稳定性,分析了改进方法对隔震性能改善的原因。通过学生实验证明,实验效果良好。关键词:全息照相;隔震;改进中图分类号:T B852;G482文献标识

2、码:B 文章编号:1672-4550(200901-0154-02A M ethod i n the Hologram Experi m ent Separates ShakesPerfor mance I mprove mentY U J ian 2m in,L I U J ian 2qiang,XU Gao 2p ing(College of Science,J iujiang University,J iujiang 332005,China Abstract:This article,according t o the hol ogra m experi m ent theory,el

3、aborates the basic request of the t otal inf or mati on p latfor m sep 2arates shakes,analyzes the existing fla w of fifth op tics instru ment company t otal inf or mati on p latf or m in my school 1Then it intr oduces in detail the method t o i m p r ove hol ogra m t o separate shakes .and exa m in

4、es the i m p r oved t otal inf or mati on p latf or m syste m stability thr ough using r the M ichael grands on interfer ometer method,analyzes the reas ons f or the i m p r ove ment method t o separate shakes .It p r oves t ohave the good experi m ental effect thr ough studentsexperi m ent .Key wor

5、ds:hol ogram;separates shakes;i m p r ove ment1引言全息照相实验成功的一个至关重要的条件就是全息系统的稳定性。全息照相是记录物光波与参考光波的干涉条纹,如果系统不稳定,在曝光时干涉条纹对全息干板的漂移大于二分之一条纹间距(约013m 时干涉条纹将消失,不能形成全息图。为了保证系统的稳定,一般需要坚固的工作平台,并采取隔震措施。而坚固的工作平台一般多用占地面积大且铸成后不能搬移的水泥台,或用成本较高的专用隔震平台,这都不利于本实验的大规模开设。这里介绍我校利用长春五光生产的全息台进行全息照相实验中进行隔震改良的一种简易而实用的方法。2长春五光全息平台

6、我校用的是长春市第五光学仪器厂生产的JQ -I 型激光全息照相实验仪,其全息平台规格为钢板:800mm ×600mm ×6mm ,隔震器用3个低压充气的气垫,用以保证系统在曝光期间全息干涉条纹漂移在要求范围内。本全息台固有频率较高,为获得良好的隔震,利用低压充气气垫尽可能增大衰减系数。应该说这套全息平台在全新情况下,可获得较好的实验效果。气垫支承工作台方式如图1所示,分三点分离支承,成等腰三角形放置 。图1工作台的减震支承但几年后,这套系统的缺陷就明显地表露出来,主要是由气垫圈气密性不良引起的。气垫圈易老化,气垫圈气密性不能保证,全息台的减震性能大为降低,并且由于同一平台的

7、3个气垫圈气密性451实验科学与技术2009年2月不一致,导致全息平台水平不能保证。这就使全息照相实验多以失败而告终。3全息平台的改进为了让这套全息平台能够继续服务,我们对它进行了多次的改进,最终改进型如图2所示 。图2改进后的全息平台在原来全息台中,去掉了麻烦且气密性不能保证的气垫圈,代之以泡沫塑料和细砂。其中泡沫塑料就是仪器包装中常用到的包装材料;细砂就从建筑常用砂中筛选,只是要注意不能用含泥量多、黏性较强的砂,我们是从建筑用砂中经过水洗后筛选得到。其中砂的厚度约80mm 。4改进后的实验效果及分析利用光学元件在全息平台上布置迈克尔逊干涉仪的方法来检测改进后的系统的稳定性。将各光学元件,在

8、防震全息台上布置成迈克耳逊干涉仪的光路,以检查全息台的防震性能,如图3所示。根据理论分析知道,如果在远大于曝光所需的时间内,屏上干涉圆环的“涌出”或“陷入”少于四分之一个环时,全息台可以使用;否则效果就不好,实验难以成功。实验中,按一下全息平台面,观察干涉条纹由模糊到恢复条纹为清晰所需时间,3s 内就可恢复,说明全息平台的消震性能良好;同时在本装置周围正常走动,观察干涉条纹清晰度的变化并测定恢复条纹清晰度所需的时间少于3s,说明全息平台的隔震性能良好;观察条纹在没有外界干扰和冲击时,条纹漂移量非常少,在10m in 内还没有漂移一条。在正常学生实验情况下,利用改进后的全息平台都能达到要求, 能

9、够较好地完成全息照相实验。图3迈克耳逊干涉光路5结束语实验证明了改进后的实验装置的隔震性能良好。这个改进所用的材料易取,成本低廉,简单实用。其中泡沫塑料对振动有一定的吸收作用,而砂粒之间有一定的间隙,这些都使得本系统的衰减系数大为增大,所以综合隔震效果比较好。通过对长春市第五光学仪器厂生产的全息平台隔震性能的改善,学生的全息照相实验效果良好,实验的成功率较高,达到了我们预期实验要求。当然,要提高全息照相实验成功率,还需要充分注意其他的条件。这里仅就考虑实验平台的抗震性能,改进全息实验平台的抗震动态特性,采用合理有效的抗震方式,使施加在仪器和实验平台上的各种振动都能有效地抑制,提高了实验的成功率

10、。参考文献1张敏,郜超军1全息照相实验的教学探讨J 1大学物理实验,2005,18(1:13-1412陈炳文1全息照相实验的抗振研究J 1重庆职业技术学院学报,2007,16(3:148-15114方同,薛璞1振动理论及应用M 1西安:西北工业大学出版社,199815沈元华,陆申龙1基础物理实验M 1北京:高等教育出版社,20031(上接第127页些内容如球晶的制备与观测等,目前仍是作为验证性内容开设。实验的改进仍要不断继续和完善。另一方面,应多学习其他院校同类课程的开设经验和进展,如很多高校开设了利用计算机对高分子物理进行模拟的实验3,通过加强交流与学习,使实验教学在培养学生综合素质和创新能力方面发挥其应有的重要作用。参考文献1殷勤俭,周歌,何波兵1高分子科学实验教学改革初探J