CN103943015B - 微型物理光学观察器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型物理光学观察器，包括水平设置的底座，底座上设有光源发生装置，底座上还设有支架，支架上转动连接光学转盘，光学转盘上设有若干透光窗口，所述光源发生装置发出的光束正对一透光窗口。需要演示干涉现象时，将相应的透光窗口转至与光束相对，使光投射到屏幕或墙上，屏幕或墙会出现干涉现象；需要演示衍射现象时，将相应的透光窗口转至与光束相对，使光投射到屏幕或墙上，屏幕或墙会出现衍射现象。该仪器将即能演示干涉现象又能演示衍射现象，且结构简单，价格低，操作方便。

Description

微型物理光学观察器

技术领域

本发明涉及一种教学演示器材，尤其涉及一种物理光学观察器。

背景技术

光学干涉和衍射是中学物理教学的重要内容，在教学中需要利用光学仪器演示干涉和衍射现象，但现有技术演示干涉和衍射现象的光学仪器是分离的，且结构复杂，价格昂贵。例如，中国专利授权公告号：CN203287336U，授权公告日：2013.11.13，公开了一种X射线衍射仪，包括上部和下部，所述下部包括安装有主机的主机柜和不透明的防护盖，所述主机柜和防护盖活动连接；所述主机柜上设有用于控制偏压的偏压控制开关和用于指示偏压状态的偏压标识，所述防护盖上设有对应于偏压标识的可视窗口和对应于偏压控制开关的操作窗口。这种仪器只能发生衍射，不能发生干涉，且结构复杂，价格昂贵。又如，中国专利授权公告号：CN201051336，授权公告日：2008.04.23，公开了一种莫尔条纹干涉仪,镜座架连接设置在立柱的上端,其特征在于镜座架的后侧板反面连接设置莫尔镜座,镜座架前部底板的三侧面分别设置左侧板、前侧板、右侧板,中央安装滑动配合的导轨定块、导轨滑块,滑动镜架连接在导轨滑块上,导轨滑块左端与左侧板弹性连接,右端与穿接在右侧板上的测微头顶触配合,莫尔镜座、滑动镜架上分别安装后光栅、前光栅。该仪器只能发生干涉，不能发生衍射，且结构复杂，价格昂贵。

发明内容

本发明要解决的问题是，针对现有技术演示干涉和衍射现象的光学仪器是分离的，且结构复杂，价格昂贵的缺陷，提供一种即能演示干涉现象又能演示衍射现象，且结构简单，价格低，操作方便的微型物理光学观察器。

本发明的目的通过下述技术方案实现。一种微型物理光学观察器，包括水平设置的底座，底座上设有光源发生装置，底座上还设有支架，支架上转动连接光学转盘，光学转盘上设有若干透光窗口，所述光源发生装置发出的光束正对一透光窗口。所述光学转盘包括拨盘、拨盘芯及光学胶片，拨盘呈圆盘形，拨盘上设有若干第一通孔，第一通孔沿圆周方向均布；所述拨盘芯呈圆盘形，拨盘芯上设有若干第二通孔，第二通孔沿圆周方向均布，第一通孔与第二通孔形状相同，大小相同，数量相当，拨盘芯卡接在拨盘中，第一通孔与第二通孔位置相对应；所述光学胶片呈圆形，光学胶片上设有若干形状各异的透光区域，透光区域沿圆周方向均布，透光区域的数量与第一通孔的数量相当，光学胶片夹在拨盘与拨盘芯之间，透光区域位于第一通孔与第二通孔之间，第一通孔、第二通孔与透光区域形成透光窗口。光学胶片为黑色胶片，上面的透光区域设置成能产生干涉和衍射现象的光缝及光孔，需要演示干涉现象时，将相应的透光窗口转至与光束相对，使光投射到屏幕或墙上，屏幕或墙会出现干涉现象；需要演示衍射现象时，将相应的透光窗口转至与光束相对，使光投射到屏幕或墙上，屏幕或墙会出现衍射现象。该仪器将即能演示干涉现象又能演示衍射现象，且结构简单，价格低，操作方便。

作为优选，所述支架包括支座，支座连接在底座上，支座上设有升降调节装置，升降调节装置上设有水平调节装置，光学转盘转动连接在水平调节装置上，升降调节装置与水平调节装置可用于调节光学转盘的上下左右位置。

作为优选，所述支座呈盒体形状，盒体的一侧面为斜面，斜面上设有第三通孔，盒体的上侧面设有工字形通槽；所述升降调节装置包括升降调节螺杆、升降块及拉栓，升降块的横截面呈工字形，包括一块中间板和两块侧板，升降块设置在盒体上侧面的工字形通槽中，与工字形通槽相适配，升降块中间板的下侧设有第四通孔，所述拉栓水平设置，拉栓的一端设有第一螺纹孔，升降调节螺杆的下端穿过第三通孔与拉栓上的螺纹通孔，与拉栓螺纹连接，拉栓的另一端设置在第四通孔中，升降调节螺杆的上端连接升降调节旋钮，升降旋钮位于盒体斜面的外侧。转动升降调节旋钮，升降调节螺杆带动拉栓上下运动，拉栓带动升降块上下运动，达到使光学转盘上下运动的目的，结构简单，调节方便。

作为优选，所述水平调节装置包括竖直设置的连接板及支撑块，连接板固定在升降块的一侧板上，支撑块固定在升降块的另一侧板上，支撑架设置在连接板与支撑块之间，支撑架的下端设有一字形通槽及第二螺纹孔，一字形通槽位于第二螺纹孔下侧，水平设置的平板穿过一字形通槽固定在连接板与支撑块之间，平板与通槽间隙配合，水平调节螺杆穿过第二螺纹孔，与第二螺纹孔螺纹配合，水平调节螺杆的一端转动连接在连接板上，水平调节螺杆的另一端连接水平调节旋钮，支撑架的上端转动连接光学转盘。转动水平调节旋钮，水平调节螺杆带动支撑架水平方向运动，达到使光学转盘水平方向运动的目的，结构简单，调节方便。

作为优选，所述光源发生装置包括罩壳及激光发生器，激光发生器、电池设置在罩壳内，开关设置在罩壳外，罩壳上设有开口，激光发生器发出的光束从罩壳的开口中射出，激光发生器与电池、开关电连接。激光的亮度高，单色性好。

本发明的主要有益效果是，该仪器即能演示干涉现象又能演示衍射现象，且结构简单，价格低，操作方便。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1的结构分解图。

图3是图1的局部结构分解图。

图4是光学胶片的结构示意图。

具体实施方式

下面将本发明结合附图和实施例作进一步详述：

实施例一，如图1至图3所示，一种微型物理光学观察器，包括水平设置的底座6，底座呈矩形，底座的一侧设有光源发生装置，光源发生装置包括罩壳8及激光发生器82，罩壳包括下端罩壳与上端罩壳，下端罩壳是横截面呈矩形的柱状，上端罩壳是水平设置的圆柱形状，激光发生器设置在上端罩壳内，电池71设置下端罩壳内，电池仓盖7设置在电池外，上端罩壳的一侧设有开口，开口处设有端盖81，上端罩壳的另一侧设有开关9，激光发生器发出的光束从罩壳的开口中射出，激光发生器与电池、开关电连接。底座的另一侧设有支架，所述支架包括支座4、升降调节装置及水平调节装置，支座连接在底座上，支座上设置升降调节装置，升降调节装置上设置水平调节装置，光学转盘1转动连接在水平调节装置上。支座呈盒体形状，盒体的一侧面为斜面，斜面上设有第三通孔，盒体的上侧面设有工字形通槽；所述升降调节装置包括升降调节螺杆51、升降块3及拉栓52，升降块的横截面呈工字形，包括一块中间板和两块侧板，升降块设置在盒体上侧面的工字形通槽中，与工字形通槽相适配，升降块中间板的下侧设有第四通孔，所述拉栓水平设置，拉栓的一端设有第一螺纹孔，螺纹孔的轴线与升降调节螺杆的轴线重合，升降调节螺杆的下端穿过第三通孔与拉栓上的螺纹通孔，与拉栓螺纹连接，拉栓的另一端设置在第四通孔中，升降调节螺杆的上端连接升降调节旋钮5，升降调节旋钮位于盒体斜面的外侧。所述水平调节装置包括竖直设置的连接板21及支撑块，连接板固定在升降块的一侧板上，支撑块固定在升降块的另一侧板上，支撑架2设置在连接板与支撑块之间，支撑架的下端设有一字形通槽及第二螺纹孔，一字形通槽位于第二螺纹孔下侧，水平设置的平板22穿过一字形通槽固定在连接板与支撑块之间，支撑块位于平板的下侧，平板与通槽间隙配合，水平调节螺杆101穿过第二螺纹孔，与第二螺纹孔螺纹配合，水平调节螺杆的一端转动连接在连接板上，水平调节螺杆的另一端连接水平调节旋钮10，支撑架的上端转动连接光学转盘。所述光学转盘包括拨盘11、拨盘芯13及光学胶片12，拨盘呈圆盘形，拨盘上设有八个第一通孔，第一通孔沿圆周方向均布；所述拨盘芯呈圆盘形，拨盘芯上设有八个第二通孔，第二通孔沿圆周方向均布，第一通孔与第二通孔形状相同，大小相同，拨盘芯卡接在拨盘中，第一通孔与第二通孔位置相对应；所述光学胶片呈圆形，光学胶片上设有八种形状各异的透光区域，透光区域沿圆周方向均布，光学胶片夹在拨盘与拨盘芯之间，透光区域位于第一通孔与第二通孔之间，第一通孔、第二通孔与透光区域形成透光窗口。如图4所示，光学胶片上透光区域的形状有圆孔、异形孔、单缝、双缝、多缝、圆屏、单丝、刀口八种形状。所述光源发生装置发出的光束正对一透光窗口。当激光光束通过双缝、多缝时，将产生干涉现象，当激光光束通过圆孔、异形孔、单缝、圆屏、单丝、刀口时，将生产衍射现象，透光区域的形状不同，产生的干涉与衍射的条纹也不同。该仪器的底座、罩壳、支座、拨盘、拨盘芯等采用塑料材质制作，长宽高为19cm×6cm×15cm,重量轻，体积小。使用方法如下：1.打开电池仓盖，将两节5#电池按仓内的极性指示装入仓内，盖好电池仓盖；2.通过拔动转盘，将要观察的光学窗口转动到正上方；3.开启电源开关，这时激光器的光束应照射在光学窗口的中心，手持仪器朝向3米外的墙壁，将在墙壁上看到清晰的光衍射或干涉图案，若光斑偏离光学窗口中心，可能会影响到某些实验效果，这时可通过微调旋纽解决。依次转动转盘，可看到八种实验图案。

以上所述为本发明较佳的具体实施方式，并非以此限定本发明的实施范围。本发明还可以有别的实施例，只要不背离本发明的精神，无论形式上怎样的变换均落在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种微型物理光学观察器，包括水平设置的底座（6），底座上设有支架，支架上连接光学转盘（1），光学转盘上设有若干透光窗口，其特征是，底座上还设有光源发生装置，所述光源发生装置发出的光束正对一透光窗口；所述光学转盘包括拨盘（11）、拨盘芯（13）及光学胶片（12），拨盘呈圆盘形，拨盘上设有若干第一通孔，第一通孔沿圆周方向均布；所述拨盘芯呈圆盘形，拨盘芯上设有若干第二通孔，第二通孔沿圆周方向均布，第一通孔与第二通孔形状相同，大小相同，数量相当，拨盘芯卡接在拨盘中，第一通孔与第二通孔位置相对应；所述光学胶片呈圆形，光学胶片上设有若干形状各异的透光区域，透光区域沿圆周方向均布，透光区域的数量与第一通孔的数量相当，光学胶片夹在拨盘与拨盘芯之间，透光区域位于第一通孔与第二通孔之间，第一通孔、第二通孔与透光区域形成透光窗口。

2.根据权利要求1所述的微型物理光学观察器，其特征是，所述支架包括支座（4），支座连接在底座上，支座上设有升降调节装置，升降调节装置上设有水平调节装置，光学转盘转动连接在水平调节装置上；所述支座呈盒体形状，盒体的一侧面为斜面，斜面上设有第三通孔，盒体的上侧面设有工字形通槽；所述升降调节装置包括升降调节螺杆（51）、升降块（3）及拉栓（52），升降块的横截面呈工字形，包括一块中间板和两块侧板，升降块设置在盒体上侧面的工字形通槽中，与工字形通槽相适配，升降块中间板的下侧设有第四通孔，所述拉栓水平设置，拉栓的一端设有第一螺纹孔，升降调节螺杆的下端穿过第三通孔与拉栓上的螺纹通孔，与拉栓螺纹连接，拉栓的另一端设置在第四通孔中，升降调节螺杆的上端连接升降调节旋钮（5），升降调节旋钮位于盒体斜面的外侧。

3.根据权利要求2所述的微型物理光学观察器，其特征是，所述水平调节装置包括竖直设置的连接板（21）及支撑块，连接板固定在升降块的一侧板上，支撑块固定在升降块的另一侧板上，支撑架（2）设置在连接板与支撑块之间，支撑架的下端设有一字形通槽及第二螺纹孔，一字形通槽位于第二螺纹孔下侧，水平设置的平板（22）穿过一字形通槽固定在连接板与支撑块之间，平板与一字形通槽间隙配合，水平调节螺杆（101）穿过第二螺纹孔，与第二螺纹孔螺纹配合，水平调节螺杆的一端转动连接在连接板上，水平调节螺杆的另一端连接水平调节旋钮（10），支撑架的上端转动连接光学转盘。