專利名稱：節(jié)能型汞、鈉光譜演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種新型的物理教學(xué)實驗儀器。
原子結(jié)構(gòu)是中等學(xué)校和大專院校物理教學(xué)的一個重要內(nèi)容。為了講清楚不同物質(zhì)原子發(fā)射不同的特征光譜，往往要配合發(fā)射光譜的演示實驗。但目前市售的物理教學(xué)實驗儀器中，各種氣體放電光譜管要另配高壓電源；汞燈、鈉燈消耗功率都較大，特別是汞燈發(fā)出強烈的紫外線對實驗者的身體(特別是眼睛)有很大的危害。而且無論哪種光譜的觀察，都要另配價格昂貴的分光鏡。因而發(fā)射光譜的成套實驗演示設(shè)備，不僅附件多，而且成本高，不易推廣使用。
本實用新型的目的是制造一種新式的光譜演示儀(


圖1)。同一儀器備有兩只光譜管1，一只是鈉光譜管，另一只為汞光譜管。它們共用一只插座，如插上鈉光譜管可以觀察鈉的發(fā)射光譜，插上汞光譜管可以觀察汞的發(fā)射光譜。儀器上附有簡易光譜觀察鏡2，可以不另用分光鏡而直接通過簡易光譜觀察鏡觀察發(fā)射光譜。光譜管為專門設(shè)計，消耗功率較小。電源裝置(圖2)設(shè)計成用起輝器3和熒光燈鎮(zhèn)流器4替代高壓起弧，比原有鈉燈、汞燈節(jié)約電能50％以上，這不僅對節(jié)約能源有重要意義，而且大大減少了汞光譜管的紫外輻射，保護了師生的身體健康。
本儀器的核心是兩光譜管的設(shè)計。其中鈉光譜管(圖3)的管芯5用抗鈉玻璃制作，以防止鈉的腐蝕。鈉光譜管管芯總長為70～90mm，中間細段4～8mm，長10～15mm，兩端粗管外徑14～18mm。管芯密閉封接，不使漏氣，內(nèi)抽真空，其真空度不大于15帕斯卡，管芯內(nèi)充有金屬鈉和適量的惰性氣體。管芯兩端有燈絲6并用金屬絲引出作為電極引線7。管芯外玻璃罩殼8起保溫和保護作用。
汞光譜管(圖4)的管芯8設(shè)計成倒U形，其頂端部較粗，以放置燈絲，管芯外徑14～18mm；中間細段外徑4～8mm，長度為180～200mm；管芯總長度為200～220mm。管芯密閉封接，不使漏氣，內(nèi)抽真空，其真空度不大于15帕斯卡，管芯內(nèi)充有金屬汞和適量的惰性氣體。管芯兩端的燈絲也用金屬絲引出作為電極引線。管芯外也有玻璃罩殼起保溫和保護作用。
本實用新型的典型實施例是接通220伏交流電源，3－5分鐘后鈉光譜管即能正常發(fā)光，用簡易光譜觀察鏡對準(zhǔn)，即觀察到鈉的發(fā)射光譜線。此時測量整機消耗功率為10W。而用上海電光器件廠制造的GP20型鈉光燈同樣條件發(fā)光時測量，整機消耗功率為30W。節(jié)能效果極其明顯。
權(quán)利要求1.由汞、鈉光譜管、鎮(zhèn)流器和起輝器、簡易光譜觀察鏡組成的汞、鈉光譜演示儀，其特征是裝金屬汞的光譜管管芯為倒U形，兩頂端較粗，管芯外徑14～18mm，中間細段外徑4～8mm，長180～200mm，管芯總長度為200～220mm，裝金屬鈉的鈉光譜管管芯總長70～90mm，中間線段4～8mm，長10～15mm，兩端粗管外徑14～18mm，管芯都密閉封接抽真空，充有惰性氣體。
2.按照權(quán)利要求1所述的汞、鈉光譜演示儀，其特征是裝金屬鈉的鈉光譜管芯用抗鈉玻璃制作。
3.按照權(quán)利要求1所述的汞、鈉光譜演示儀，其特征是觀察發(fā)射光譜時用熒光燈鎮(zhèn)流器啟動發(fā)光。
4.按照權(quán)利要求1所述的汞、鈉光譜演示儀，其特征是儀器上附有簡易光譜觀察鏡。
專利摘要本實用新型為一種新式的光譜演示儀器，其特征是裝金屬汞的光譜管管芯為倒U型，兩端較粗，儀器上附有簡易光譜觀察鏡?？梢苑奖愕赜^察鈉和汞的明線光譜。比原有的鈉燈、汞燈節(jié)約電能50％以上，并且大大減少了汞光譜的紫外輻射。該儀器構(gòu)造簡單、操作方便，成本低廉，便于在大中學(xué)校的物理實驗教學(xué)中推廣使用。
文檔編號G09B23/22GK2063677SQ90212060
公開日1990年10月10日 申請日期1990年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月27日
發(fā)明者金昌祚, 陳屏屏 申請人:南京師范大學(xué)