本實用新型涉及一種光學實驗用光源,具體為一種聚散性可調(diào)的激光組合光源。
背景技術(shù):
幾何光學實驗中,常常需要搭建各種透鏡成像光路,用于演示透鏡成像規(guī)律,測量透鏡焦距等。實驗用的光源通常為燭焰、白熾燈、LED燈等。這些光源所發(fā)光的聚散性自身無法調(diào)節(jié),給實驗帶來不便。缺乏一種既能產(chǎn)生平行光線、又能產(chǎn)生可調(diào)發(fā)散角度的發(fā)散光線、可調(diào)會聚點的會聚光線的光源。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的,是提供一種有利于幾何光學實驗演示和測量的聚散性可調(diào)的激光組合光源。
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種聚散性可調(diào)的激光組合光源,包括光源盒、激光器、微型電機、微型電機控制器;所述微型電機和所述激光器的數(shù)量相等,均大于等于三個,微型電機沿同一豎直線自上而下等間隔固定在光源盒表面,每個微型電機的轉(zhuǎn)軸與一個激光器垂直固定聯(lián)結(jié),由微型電機帶動激光器轉(zhuǎn)動;激光器設(shè)于所述光源盒內(nèi),光源盒側(cè)面設(shè)有激光出射孔;所述微型電機控制器與微型電機電相連,用于控制微型電機的轉(zhuǎn)動,微型電機控制器上設(shè)有轉(zhuǎn)角調(diào)諧旋鈕,用于設(shè)定每個微型電機的轉(zhuǎn)角。
所述微型電機為步進電機。
所述激光器為可沿同一直線向兩端發(fā)射激光的雙向激光器。
由于采用上述設(shè)計,本實用新型通過數(shù)個微型電機和激光器的組合,構(gòu)成聚散性可調(diào)的激光組合光源,激光光線出射角度可精確調(diào)節(jié),能方便地產(chǎn)生平行激光線、發(fā)散激光線、會聚激光線等實驗用光線,光路直觀清晰,有利于幾何光學實驗的光路演示和透鏡焦距等參量的測量。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型的構(gòu)成示意圖。
圖2為光源盒的側(cè)面示意圖。
圖3為本實用新型產(chǎn)生正向平行激光線示意圖。
圖4為本實用新型產(chǎn)生斜向平行激光線示意圖。
圖5為本實用新型產(chǎn)生發(fā)散激光線示意圖。
圖6為本實用新型產(chǎn)生會聚激光線示意圖。
圖7為微型電機和激光器轉(zhuǎn)角大小計算原理圖。
圖8為本實用新型用于測量凹透鏡焦距的示意圖。
圖中:1.光源盒,2.激光器,3.微型電機,4.微型電機控制器,5.凹透鏡,11.激光出射孔,21.平行激光線,22.會聚激光線,23.發(fā)散激光線,24.激光線交匯點,41.轉(zhuǎn)角調(diào)諧旋鈕。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。
如圖1、圖2所示,微型電機3共三個,沿同一豎直線自上而下等間隔固定在長方形光源盒1的表面,每個微型電機3的轉(zhuǎn)軸與一個激光器2垂直固定聯(lián)結(jié),初始狀態(tài)為激光器2位于水平方向、可沿水平方向發(fā)射激光。激光器2設(shè)于光源盒1內(nèi),光源盒1的側(cè)面設(shè)有長條形激光出射孔11。微型電機3為步進電機。微型電機控制器4與微型電機3電相連,用于控制微型電機3的轉(zhuǎn)動。微型電機控制器4上設(shè)有三個轉(zhuǎn)角調(diào)諧旋鈕41,分別用于設(shè)定每個微型電機3的轉(zhuǎn)角。通過微型電機控制器4驅(qū)動微型電機3按設(shè)定轉(zhuǎn)角帶動激光器2一起轉(zhuǎn)至相應(yīng)位置發(fā)射激光。
圖3、圖4分別為本實用新型產(chǎn)生平行激光線21的情況。圖3為正向平行激光線,對應(yīng)每個微型電機3的轉(zhuǎn)角均為0°。圖4為15°傾角的斜向平行激光線,對應(yīng)每個微型電機3的轉(zhuǎn)角均為15°,由轉(zhuǎn)角調(diào)諧旋鈕41設(shè)定。
圖5、圖6分別為本實用新型產(chǎn)生發(fā)散激光線23和會聚激光線22的情況。分別由轉(zhuǎn)角調(diào)諧旋鈕41設(shè)定每個微型電機3的轉(zhuǎn)角并驅(qū)動微型電機3使相應(yīng)激光器2順時針或逆時針轉(zhuǎn)動,三個激光器2發(fā)出的激光線產(chǎn)生激光線交匯點24。圖5中的激光器2為雙向激光器,便于產(chǎn)生圖5中發(fā)散激光線23的激光線交匯點24。
如圖7所示,圖中相鄰微型電機3的上下間距為d,激光線交匯點24位于中間一個激光器發(fā)出的水平激光線上,激光線交匯點24到三個微型電機3轉(zhuǎn)軸所在平面的垂直距離為x,由幾何關(guān)系得出圖7中上、下兩個激光器2對應(yīng)的微型電機3的轉(zhuǎn)角大小為θ=arctan(d/x),由轉(zhuǎn)角調(diào)諧旋鈕41設(shè)定(設(shè)逆時針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)角為正,順時針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)角為負)。
圖8中,本實用新型產(chǎn)生的會聚激光線22會聚于激光線交匯點24,在光路上放置待測凹透鏡5并左右移動凹透鏡5的位置,使經(jīng)凹透鏡5后的光線為平行激光線21,此時原激光線交匯點24到凹透鏡5的距離即為該凹透鏡5的焦距值F。