一種便攜式同步對比波動光學(xué)演示儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于教學(xué)儀器領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式同步對比波動光學(xué)演示儀。
【背景技術(shù)】
[0002]演示實驗是理、工類課程教學(xué)的必要組成部分，能夠有效提高教學(xué)效果，是實現(xiàn)理論聯(lián)系實踐的重要途徑。波動光學(xué)是大學(xué)物理、光學(xué)等課程的重要內(nèi)容，干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象的空間模型學(xué)生理解起來比較困難，目前市場上的光學(xué)教學(xué)演示儀器都以實驗室演示為主，在光具座或平臺上演示，無法拿到理論課堂上。一般學(xué)校往往由于實驗室少而學(xué)生多，使演示實驗不能與理論課同步進行，沒有達到理論與實踐的完美結(jié)合，因此，研發(fā)小型、便攜的課堂演示儀器勢在必行。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)如手持波動光學(xué)演示儀(專利號:ZL 200820122697.X)，由于兩個光源輪流使用，所以不能同步對比不同波長的光的干涉、衍射現(xiàn)象，也不能動態(tài)演示縫寬連續(xù)變化的單縫衍射現(xiàn)象，激光出射方向不能微調(diào)。手持式動態(tài)光波衍射演示儀(專利號:ZL201320481617.0)的個激光器獨立調(diào)節(jié)，不能同步改變方向，致使操作起來比較麻煩，不適合大范圍推廣使用；激光只能投射到組件上的固定位置，每個組件只能演示一個現(xiàn)象(如某一間距的雙縫而不是一系列間距的單縫)；各組件是接在槽內(nèi)，安裝不夠精密，而且不能旋轉(zhuǎn)以微調(diào)方向；總開關(guān)為普通開關(guān)，容易被壓導(dǎo)致誤開機而漏電。雙光束平行與準直調(diào)節(jié)裝置(專利號:ZL 201420812531.6)的兩個激光器相對位置仍然需要調(diào)節(jié)，對操作技術(shù)要求較高，也不適合大范圍推廣使用。上述儀器都不能演示雙折射現(xiàn)象。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供一種便攜式同步對比波動光學(xué)演示儀，可達到進行不同波長光源的同步對比演示，便于攜帶，操作簡單的有益效果。
[0005]本實用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):本實用新型提供一種便攜式同步對比波動光學(xué)演示儀，包括外殼、轉(zhuǎn)軸、雙光束模塊、紅激光器、綠激光器、電池、總開關(guān)、鑰匙、紅光開關(guān)、綠光開關(guān)、豎直調(diào)節(jié)螺絲、水平調(diào)節(jié)螺絲、支架、標尺和可更換組件；
[0006]所述可更換組件為可調(diào)單縫、單縫單絲屏、多縫屏、一維光柵屏、正交光柵屏、小孔屏、偏振器、雙折射屏中的一種；
[0007]所述外殼內(nèi)部通過轉(zhuǎn)軸設(shè)有雙光束模塊，所述雙光束模塊內(nèi)部平行設(shè)有紅激光器和綠激光器，所述雙光束模塊頂端和一側(cè)分別設(shè)有豎直調(diào)節(jié)螺絲和水平調(diào)節(jié)螺絲，所述外殼內(nèi)部一側(cè)設(shè)有電池，所述外殼頂端設(shè)有總開關(guān)和相互平行的紅光開關(guān)、綠光開關(guān)，所述總開關(guān)可接入鑰匙，所述外殼軸向一側(cè)根據(jù)需要可分別設(shè)有可調(diào)單縫、單縫單絲屏、多縫屏、一維光柵屏、正交光柵屏、小孔屏、偏振器、雙折射屏等可更換組件，所述可更換組件右方設(shè)有標尺，所述外殼底部設(shè)有支架。
[0008]特別的，所述雙光束模塊為一個整體，在雙光束模塊中紅激光器和綠激光器位置固定不可調(diào)節(jié)，所述紅激光器、綠激光器發(fā)出的紅激光和綠激光亮度相等。
[0009]特別的，所述總開關(guān)為電子鎖，即為用鑰匙才能打開的開關(guān)，當不用時取下鑰匙保證開關(guān)不會誤開。
[0010]特別的，所述豎直調(diào)節(jié)螺絲能調(diào)節(jié)雙光束模塊的俯仰角度，所述水平調(diào)節(jié)螺絲對雙光束模塊的左右方向進行微調(diào)，使紅激光和綠激光投向組件上預(yù)期的位置(放到)。
[0011 ] 特別的，所述支架可折疊，折疊后可貼于外殼底部。
[0012]特別的，所述標尺上在中心位置標有5.62cm和6.50cm兩個長度刻度，用于定量驗證光波長與單縫寬度或雙縫間距的關(guān)系。
[0013]特別的，可調(diào)單縫、單縫單絲屏、多縫屏、一維光柵屏、正交光柵屏、小孔屏、偏振器、雙折射屏安裝在外殼上后，可以繞外殼軸向旋轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)方向；
[0014]特別的，所述一維光柵屏上自上而下安裝不同光柵常數(shù)的一維光柵；
[0015]特別的，所述正交光柵屏上自上而下安裝不同規(guī)格的正交光柵；
[0016]特別的，所述小孔屏上開有多組小孔，每組小孔由兩列多行組成，同一行的兩個小孔大小形狀完全相同，不同行的小孔大小或方向不同，所選的形狀有圓形或多邊形，同一組小孔兩列的間距與紅激光束、綠激光束的距離相等。
[0017]特別的，所述雙折射屏為方解石材料，一束激光通過后能投射出兩個光斑。
[0018]特別的，所述可調(diào)單縫縫寬為O — 2_連續(xù)可調(diào)，且寬度可用千分尺讀出；所述單縫單絲屏為一系列平行的寬度不等(從0.05到Imm)單縫和單絲；所述多縫屏為一系列平行的間距不等(從0.05到0.1mm)的雙縫、三縫、五縫等；所述一維光柵屏由多塊常數(shù)不同的一維光柵拼組而成(100 - 600L/mm);所述正交光柵屏由多塊間距不等(從0.01到0.1mm)的二維網(wǎng)格光柵拼組而成。
[0019]有益效果
[0020]1.本實用新型體積小巧，整體長度可控制在250_以內(nèi)，便于攜帶，使用者可以把演示儀裝在書包里帶到任何場所進行演示，尤其教師可以在課堂上與理論課同步地演示相關(guān)內(nèi)容解決了理論與實驗不同步的問題。
[0021]2.本實用新型磁性標尺可以直接貼在有鐵背板的黑板上，標尺上的特征長度(5.32cm和6.50cm)可以用于定量驗證光波長與單縫寬度或雙縫間距的關(guān)系。
[0022]3.本實用新型雙色激光可以同時投射到組件上，能夠進行實時對比實驗。
[0023]4.本實用新型用豎直調(diào)節(jié)螺絲可以將光束依次投射組件上不同參數(shù)的光學(xué)單元(如單縫有多種寬度，雙縫有多種間距，小孔有多種形狀和大小)，對某一項內(nèi)容進行定量的驗證性實驗。
[0024]5.本實用新型水平調(diào)節(jié)螺絲還可以對光束的位置進行微調(diào)，尤其在演示小孔衍射現(xiàn)象時，可以保證兩束光同時通過同一對相同形狀規(guī)格的小孔。
[0025]6.本實用新型采用大功率激光器，圖案亮度高，不再受傳統(tǒng)儀器必須在暗室演示的限制。
[0026]7.本實用新型有多個組件可更換，可演示波動光學(xué)中的干涉、衍射、偏振等多項內(nèi)容。
【附圖說明】
:
[0027]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
[0028]圖2是本實用新型的單縫單絲屏的正視圖
【具體實施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述:
[0030]圖中1-外殼，2-電池，3-鑰匙，4-總