便攜式衍射演示儀的制作方法
【專利摘要】便攜式衍射演示儀，包括：中空的筒體；設置于所述筒體內的半導體激光器；設置于所述筒體內的耦合透鏡，所述耦合透鏡位于所述半導體激光器之后，對所述半導體激光器發(fā)出的激光進行整形；設置于所述筒體內的可調光闌，所述可調光闌位于所述耦合透鏡之后；設置于所述筒體內的光柵屏，所述光柵屏位于所述可調光闌之后，所述光柵屏上設置有透光孔。本實用新型衍射演示儀的結構簡單，體積小巧，方便攜帶，便于老師向學生進行課堂演示。
【專利說明】
便攜式衍射演示儀
技術領域
[0001]本實用新型屬于教學實驗儀器技術領域，尤其涉及一種用于演示光的衍射現象的演示儀器。
【背景技術】
[0002]光學是大學的普通物理課程中的一個主要教學內容，光的衍射特性是光學課程中的一個重要知識點。由于光的衍射特性存在著一定的抽象性，使得多數學生初期接觸這一問題時，在理解和掌握上有一定的困難。通過現場直觀的課堂實驗演示，可以促進學生理解掌握光的衍射特性，從而提升大學物理課程的教學效果。如專利號為201320305513.4的中國實用新型專利公開的一種光的衍射教學演示儀，以及專利號為201120112722.8的中國實用新型專利公開的一種光柵衍射演示教學儀器，前述兩種演示儀器均包括工作臺或架體、導軌及滑塊等元件，儀器的結構及體積都較大，不便于攜帶。
【實用新型內容】
[0003]針對以上不足，本實用新型的目的是提供一種體積小巧、結構簡單的便攜式衍射演示儀。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采取如下的技術解決方案:
[0005]便攜式衍射演示儀，包括:中空的筒體;設置于所述筒體內的半導體激光器;設置于所述筒體內的耦合透鏡，所述耦合透鏡位于所述半導體激光器之后，對所述半導體激光器發(fā)出的激光進行整形；設置于所述筒體內的可調光闌，所述可調光闌位于所述耦合透鏡之后;設置于所述筒體內的光柵屏，所述光柵屏位于所述可調光闌之后，所述光柵屏上設置有透光孔。
[0006]在上述技術方案的基礎上，所述筒體為圓筒形，圓筒外徑為10mm、長度為10cm。
[0007]在上述技術方案的基礎上，所述可調光闌上供激光通過的圓孔的直徑調節(jié)范圍是2mm?0.2mmο
[0008]在上述技術方案的基礎上，所述光柵屏可沿豎直方向上下移動，所述光柵屏的下部為透光區(qū)，透光區(qū)之上均為鍍膜區(qū)域，在鍍膜區(qū)域上設置有多個透光孔。
[0009]在上述技術方案的基礎上，所述光柵屏的鍍膜區(qū)域上設置有3個透光孔，每個透光孔的形狀互不相同。
[0010]在上述技術方案的基礎上，從上往下透光孔的形狀依次為三角形、矩形和十字形。[0011 ] 在上述技術方案的基礎上，所述透光孔的尺寸為0.2mm，相鄰透光孔之間的間距為
1.5mm ο
[0012]在上述技術方案的基礎上，所述筒體內壁上設置有沿豎直方向設置的一對卡槽，所述光柵屏的兩側嵌設于所述卡槽內，并可在所述卡槽滑動，從而調整光柵屏在豎直方向上的位置。
[0013]由以上技術方案可知，本實用新型的衍射演示儀采用微型半導體激光器，將半導體激光器設置于中空的筒體內，并采用可調光闌，通過可調光闌進行衍射現象從無到有的演示，而且實現元器件的小型化，所有元件集合于中空筒體內，體積小，重量輕，便于攜帶，方便課堂演示。進一步的，在筒體內設置可上下移動的光柵屏，在光柵屏上設置多個不同形狀的透光孔，可以演示不同形狀孔的衍射現象。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中需要使用的附圖做簡單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；
[0016]圖2為本實用新型光柵屏的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型進行詳細描述，在詳述本實用新型實施例時，為便于說明，表示器件結構的附圖會不依一般比例做局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應限制本實用新型保護的范圍。需要說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、清晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0018]如圖1所示，本實用新型的衍射演示儀包括中空的筒體I，在筒體I內依次設置有半導體激光器2、耦合透鏡3、可調光闌4及光柵屏5，半導體激光器2發(fā)出的激光依次經過耦合透鏡3、可調光闌4及光柵屏5后透射到屏幕或墻壁上。
[0019]本實施例的筒體I為圓筒形，圓筒的外徑為10mm，圓筒的長度為10cm。筒體的形狀除了可以是圓筒形外，也可以為棱柱等其他形狀。半導體激光器2設置于筒體I內、位于筒體I的一端。耦合透鏡3設置于半導體激光器2之后，用于對半導體激光器2發(fā)出的激光進行整形。耦合透鏡3之后設置可調光闌4，本實施例的可調光闌4上供激光通過的圓孔的直徑可在2mm?0.2mm的范圍內調節(jié)，從而演示從沒有衍射現象到小孔衍射的過程?？烧{光闌4之后設置光柵屏5，光柵屏5下部為透光區(qū)(未圖示)，透光區(qū)之上均為鍍膜區(qū)域，在鍍膜區(qū)域上加工有至少一個透光孔5a，半導體激光器2發(fā)出的激光從可調光闌4出射后可直接通過透光孔5a ο
[0020]優(yōu)選的，本實施例的光柵屏5可沿豎直方向上下移動，更進一步的，筒體I內壁上設置有沿豎直方向設置的一對卡槽la，光柵屏5的兩側嵌設于卡槽Ia內，并可在卡槽Ia滑動，從而調整光柵屏5在豎直方向上的位置。在光柵屏5的鍍膜區(qū)域沿豎直方向間隔設置有多個透光孔5a，本實施例中透光孔5a的形狀各不相同，從上往下透光孔5a的形狀依次為三角形、矩形和十字形。
[0021 ] 演示時，將光柵屏5移至最上端，半導體激光器2發(fā)出的激光可從光柵屏5下部的透光區(qū)通過，隨著可調光闌的圓孔縮小衍射現象出現。當要演示矩形孔、三角孔、十字孔衍射現象時，將可調光闌4的圓孔調至最大，讓激光直接通過，同時向下移動光柵屏5，使半導體激光器2發(fā)出的激光依次通過三角形孔、矩形孔和十字形孔，從而顯示出對應孔的衍射圖案。
[0022]本實施例中透光孔5a的尺寸為0.2mm量級，相鄰透光孔5a之間的間距為1.5mm。
[0023]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型做任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【主權項】
1.便攜式衍射演示儀，其特征在于，包括: 中空的筒體； 設置于所述筒體內的半導體激光器； 設置于所述筒體內的耦合透鏡，所述耦合透鏡位于所述半導體激光器之后，對所述半導體激光器發(fā)出的激光進行整形； 設置于所述筒體內的可調光闌，所述可調光闌位于所述耦合透鏡之后； 設置于所述筒體內的光柵屏，所述光柵屏位于所述可調光闌之后，所述光柵屏上設置有透光孔。2.如權利要求1所述的便攜式衍射演示儀，其特征在于:所述筒體為圓筒形，圓筒外徑為I Omm、長度為I Ocm。3.如權利要求1所述的便攜式衍射演示儀，其特征在于:所述可調光闌上供激光通過的圓孔的直徑調節(jié)范圍是2mm?0.2_。4.如權利要求1所述的便攜式衍射演示儀，其特征在于:所述光柵屏可沿豎直方向上下移動，所述光柵屏的下部為透光區(qū)，透光區(qū)之上均為鍍膜區(qū)域，在鍍膜區(qū)域上設置有多個透光孔。5.如權利要求4所述的便攜式衍射演示儀，其特征在于:所述光柵屏的鍍膜區(qū)域上設置有3個透光孔，每個透光孔的形狀互不相同。6.如權利要求5所述的便攜式衍射演示儀，其特征在于:從上往下透光孔的形狀依次為三角形、矩形和十字形。7.如權利要求4所述的便攜式衍射演示儀，其特征在于:所述透光孔的尺寸為0.2mm，相鄰透光孔之間的間距為1.5mm。8.如權利要求4或5或6或7所述的便攜式衍射演示儀，其特征在于:所述筒體內壁上設置有沿豎直方向設置的一對卡槽，所述光柵屏的兩側嵌設于所述卡槽內，并可在所述卡槽滑動，從而調整光柵屏在豎直方向上的位置。
【文檔編號】G09B23/22GK205541589SQ201620071554
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月25日
【發(fā)明人】馬紅玉, 趙文娟, 徐強, 韓平, 韓一平, 李平舟
【申請人】西安電子科技大學