CN107331265A - 伞齿轮反射起偏示教仪 - Google Patents
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Abstract
一种伞齿轮反射起偏示教仪，其特征是：载物台、指针和支架固定在基座上，待测玻璃片固定在载物台上，高度可调；支架支撑轴，利用伞齿轮啮合原理，将三个齿轮参数相同的伞齿轮依次啮合，量角器和连杆B同心固定在伞齿轮B上，指针针指量角器圆心，连杆B依次固定检偏器和接收光幕，伞齿轮A固定连杆A，连杆A再固定激光器，连接伞齿轮A和伞齿轮B的同轴，均可独自绕轴旋转，伞齿轮A带动激光器逆时针旋转一个角度，利用啮合原理，伞齿轮B带动接收光幕等角度偏转，入射角与反射角相等，入射光线与反射光线的夹角是指针得值的二倍，旋转检偏器，验证布儒斯特定律。
Description
技术领域
本发明属于物理光学实验教学设备领域，特别涉及到一种利用伞齿轮啮合原理制作的，集验证反射和起偏测量于一体的示教装置。
背景技术
物理教学中指出：自然光在电介质界面上反射和折射时，一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光，只有当入射角为某特定角时反射光才是线偏振光，其振动方向与入射面垂直。
目前，就反射起偏现象缺少直观、可信的实验演示，口头描述的实验现象学生不易理解和接受。因此，本发明通过伞齿轮传动保证传动比和同步偏转实现了反射起偏现象直观、可信的实验演示与示教。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：利用伞齿轮啮合原理制作提供一种集验证反射和起偏测量于一体示教仪，通过伞齿轮传动的传动比恒定、平稳性较高、传递运动准确可靠、结构紧凑、易于变向等特点，搭建一台便携式示教仪，实现教学中能随课堂进行反射起偏演示，达到随时测量光学材料折射率的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种伞齿轮反射起偏示教仪，其特征在于：载物台2固定在基座1上，支架16通过弹簧垫圈24安装在基座1上，指针23通过螺钉B25固定在基座1上；轴20穿过支架16，用螺钉A17固定，连杆A7固定激光器8后固定在伞齿轮A6上，伞齿轮A6通过轴承A5、垫片4与轴20连接，再用螺母A3限位；连杆B12中间固定检偏器架9，一端固定接收光幕11后，另一端固定在伞齿轮B18上，量角器22固定在伞齿轮B18上，检偏器架9上安装检偏器10；伞齿轮C13通过轴承C15与螺杆轴14连接，螺杆轴14固定在支架16上，伞齿轮A6与伞齿轮C13啮合，伞齿轮C13再与伞齿轮B18啮合；被测玻璃27放置在载物台2上，用调整垫片26调整高度至被测玻璃27被测面与轴20的轴心在一个平面上；指针23针指轴20的轴心，激光器8产生的激光束穿过轴20的轴心，伞齿轮A6、伞齿轮B18、量角器22的轴心与轴20的轴心重合，连杆A7和连杆B12的回转中心与轴20的轴心重合。
如上所述的一种伞齿轮反射起偏示教仪，其特征在于：打开激光器8，激光照射被测玻璃27，产生反射光，穿过检偏器10到接收光幕11，调整检偏器10，接收光幕11幕中心上的光斑由明变暗，证明反射光是偏振光。
如上所述的一种伞齿轮反射起偏示教仪，其特征在于：拨转连杆A7，所述连杆A7带动伞齿轮A6绕轴20旋转，伞齿轮A6与伞齿轮C13啮合，伞齿轮C13绕螺杆轴14旋转，伞齿轮C13与伞齿轮B18啮合，伞齿轮B18带动量角器22和连杆B12绕轴20旋转，观测连杆A7、连杆B12与指针23的偏转角度，验证入射角等于反射角。
如上所述的一种伞齿轮反射起偏示教仪，其特征在于：当旋转所述连杆A7带动机构至接收光幕11幕中心上的光斑消失，验证布儒斯特现象，测量布儒斯特角。
由于采用上述技术方案，本发明所具有的优点和积极效果是：一种伞齿轮反射起偏示教仪，其特征是：载物台、指针和支架固定在基座上，待测玻璃片固定在载物台上，高度可调；支架支撑轴，利用伞齿轮啮合原理，将三个齿轮参数相同的伞齿轮依次啮合，量角器和连杆B同心固定在伞齿轮B上，指针针指量角器圆心，连杆B依次固定检偏器和接收光幕，伞齿轮A固定连杆A，连杆A再固定激光器，连接伞齿轮A和伞齿轮B的同轴，均可独自绕轴旋转，伞齿轮A带动激光器逆时针旋转一个角度，利用啮合原理，伞齿轮B带动接收光幕等角度偏转，入射角与反射角相等，入射光线与反射光线的夹角是指针得值的二倍，旋转检偏器，验证布儒斯特定律。教学中能随课堂进行演示、验证光学定律和光的行为，经济、实用、美观、造价也不高。
附图说明：
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的左视图；
图3是本发明的右视图；
图4是图1的俯视图。
图中：1.基座，2.载物台，3.螺母A，4.垫片，5.轴承A，6.伞齿轮A，7.连杆A，8.激光器，9.检偏器架，10.检偏器，11.接收光幕，12.连杆B，13.伞齿轮C，14.螺杆轴，15.轴承C，16.支架，17.螺钉A，18.伞齿轮B，19.轴承B，20.轴，21.螺母B，22.量角器，23.指针，24.弹簧垫圈，25.螺钉B，26.调整垫片，27.被测玻璃
具体实施方式：
一种伞齿轮反射起偏示教仪，如图1-图4所示，其特征在于：载物台2固定在基座1上，支架16通过弹簧垫圈24安装在基座1上，指针23通过螺钉B25固定在基座1上；轴20穿过支架16，用螺钉A17固定，连杆A7固定激光器8后固定在伞齿轮A6上，伞齿轮A6通过轴承A5、垫片4与轴20连接，再用螺母A3限位；连杆B12中间固定检偏器架9，一端固定接收光幕11后，另一端固定在伞齿轮B18上，量角器22固定在伞齿轮B18上，检偏器架9上安装检偏器10；伞齿轮C13通过轴承C15与螺杆轴14连接，螺杆轴14固定在支架16上，伞齿轮A6与伞齿轮C13啮合，伞齿轮C13再与伞齿轮B18啮合；被测玻璃27放置在载物台2上，用调整垫片26调整高度至被测玻璃27被测面与轴20的轴心在一个平面上；指针23针指轴20的轴心，激光器8产生的激光束穿过轴20的轴心，伞齿轮A6、伞齿轮B18、量角器22的轴心与轴20的轴心重合，连杆A7和连杆B12的回转中心与轴20的轴心重合。
如上所述的一种伞齿轮反射起偏示教仪，其特征在于：打开激光器8，激光照射被测玻璃27，产生反射光，穿过检偏器10到接收光幕11，调整检偏器10，接收光幕11幕中心上的光斑由明变暗，证明反射光是偏振光。
如上所述的一种伞齿轮反射起偏示教仪，其特征在于：拨转连杆A7，所述连杆A7带动伞齿轮A6绕轴20旋转，伞齿轮A6与伞齿轮C13啮合，伞齿轮C13绕螺杆轴14旋转，伞齿轮C13与伞齿轮B18啮合，伞齿轮B18带动量角器22和连杆B12绕轴20旋转，观测连杆A7、连杆B12与指针23的偏转角度，验证入射角等于反射角。
如上所述的一种伞齿轮反射起偏示教仪，其特征在于：当旋转所述连杆A7带动机构至接收光幕11幕中心上的光斑消失，验证布儒斯特现象，测量布儒斯特角。
Claims (4)
1.一种伞齿轮反射起偏示教仪，其特征在于：载物台（2）固定在基座（1）上，支架（16）通过弹簧垫圈（24）安装在基座（1）上，指针（23）通过螺钉B（25）固定在基座（1）上；轴（20）穿过支架（16），用螺钉A（17）固定，连杆A（7）固定激光器（8）后固定在伞齿轮A（6）上，伞齿轮A（6）通过轴承A（5）、垫片（4）与轴（2）0连接，再用螺母A（3）限位；连杆B（12）中间固定检偏器架（9），一端固定接收光幕（11）后，另一端固定在伞齿轮B（18）上，量角器（22）固定在伞齿轮B（18）上，检偏器架（9）上安装检偏器（10）；伞齿轮C（13）通过轴承C（15）与螺杆轴（14）连接，螺杆轴（14）固定在支架（16）上，伞齿轮A（6）与伞齿轮C（13）啮合，伞齿轮C（13）再与伞齿轮B（18）啮合；被测玻璃（27）放置在载物台（2）上，用调整垫片（26）调整高度至被测玻璃（27）被测面与轴（20）的轴心在一个平面上；指针（23）针指轴（20）的轴心，激光器（8）产生的激光束穿过轴（20）的轴心，伞齿轮A（6）、伞齿轮B（18）、量角器（22）的轴心与轴（20）的轴心重合，连杆A（7）和连杆B（12）的回转中心与轴（20）的轴心重合。
2.根据权利要求1所述的一种伞齿轮反射起偏示教仪，其特征在于：打开激光器（8），激光照射被测玻璃（27），产生反射光，穿过检偏器（10）到接收光幕（11），调整检偏器（10），接收光幕（11）幕中心上的光斑由明变暗，证明反射光是偏振光。
3.根据权利要求2所述的一种伞齿轮反射起偏示教仪，其特征在于：拨转连杆A（7），所述连杆A（7）带动伞齿轮A（6）绕轴（20）旋转，伞齿轮A（6）与伞齿轮C（13）啮合，伞齿轮C（13）绕螺杆轴（14）旋转，伞齿轮C（13）与伞齿轮B（18）啮合，伞齿轮B（18）带动量角器（22）和连杆B（12）绕轴（20）旋转，观测连杆A（7）、连杆B（12）与指针（23）的偏转角度，验证入射角等于反射角。
4.根据权利要求3所述的一种伞齿轮反射起偏示教仪，其特征在于：当旋转所述连杆A（7）带动机构至接收光幕（11）幕中心上的光斑消失，验证布儒斯特现象，测量布儒斯特角。
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2017
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