CN112133172A

CN112133172A - 紫外光可见分光计

Info

Publication number: CN112133172A
Application number: CN202010910520.1A
Authority: CN
Inventors: 赵杰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-02
Filing date: 2020-09-02
Publication date: 2020-12-25

Abstract

本发明公开了一种紫外光可见分光计。它有固定在底座上的左支架及右支架，底座上部安装角度盘及游标盘及载物台，平行光管固定在左支架上，望远镜固定在右支架上，望远镜内的灯与电源连接，望远镜内的分划板上带有紫外荧光材料。它克服了现有技术中的分光计无法看到紫外光谱线的不足，使投射到分划板上的紫外线波长的不可见谱线，转化成了波长变大的可见光谱线，但是紫外谱线在分划板上的位置并没有变化，因而可以做紫外线相关实验或进行紫外线相关科研，也避免了紫外线对眼睛的伤害。这就扩展了现有技术中的分光计的应用范围、使学生对光谱有更深的认识。它用于高校的分光计相关实验教学和相关科研。

Description

紫外光可见分光计

技术领域

本发明涉及一种光学仪器，尤其指一种紫外光可见分光计。

背景技术

分光计实验及相关物理实验是高校大学物理实验常做的实验项目。分光计是精密测光线偏转角的仪器，它由底座、角度盘、游标盘、载物台、平行光管、望远镜、左支架、右支架、电源等构成。某些物理量如光波的波长、折射率、光栅常数、色散率等往往可以通过测量光线的偏转角度并通过计算来得出，它还可精确测定光学平面之间的夹角。所以在光学技术中，分光计的应用十分广泛，即可用于教学，又可用于科学研究。北京航空航天大学出版社2019年8月出版的《大学普通物理实验》第70-76页就讲述了两个分光计实验及其结构，该书书号为ISBN978-7-5124-3007-5,主编赵杰。分光计的应用比如：用分光计配合透射光栅，可以精确测量光线的波长。但是，现有技术中的分光计只能读出可见光的谱线，对紫外线（比如低压汞灯的波长为365纳米及波长更短的波长谱线）根本看不到，这就限制了分光计的应用范围和实验内容的扩展，也无法进行紫外线领域相关的某些研究。另外，分光计相关实验常用的低压汞灯中的短波长高能量紫外线对人眼有害，应该设法避免紫外线进入人的眼睛。

发明内容

本发明的目的是提供一种既可以看到可见光谱线、又可以可看到紫外线波长范围内的谱线的紫外光可见分光计，它具有不改变现有技术中的分光计基本结构和原有的使用方法，生产和使用简单方便。它还具有防止实验光源的紫外线伤害人眼睛的功能。

为了实现上述目的，本发明包含底座1、固定在底座1上的左支架2及右支架10，底座1的上部安装角度盘3及游标盘4及载物台5，平行光管6固定在左支架2上，望远镜7固定在右支架10上，望远镜7内的灯与电源11连接，其特征是望远镜7内的分划板9上带有紫外荧光材料8。

当采用透光不太好的紫外荧光材料8情况下，分划板9的部分区域带有紫外荧光材料。分划板9的双十字刻线中间区域及双十字线下部区域各带有一条水平的紫外荧光材料，以方便观察和调整紫外光谱线在分划板上的上下位置。

由于发明在现有技术的分光计的望远镜7内的分划板9上，增加了紫外荧光材料8，使得投射到分划板9上的紫外线波长的不可见谱线，转化成了波长变大的可见光谱线，但是紫外谱线在成像在分划板上的位置并没有变化，因而可以做紫外线相关实验内容或进行紫外线相关科研。这就扩展了现有技术中的分光计的应用范围、使得学生对光谱有更深的认识，也有利于提高学生的知识应用能力。另外由于紫外荧光材料8已经把紫外线转化成了波长较大的可见光，因而也避免了紫外线进入人眼睛而带来的损害。

附图说明

图1是本发明的整机结构示意图。

图2是本发明的分划板上的荧光材料第二种安装结构图。

图3是本发明的分划板上的荧光材料第三种安装结构图。

具体实施方式

在图1中是第一个实施例。为了使现有技术中的分光计各个部件叙述简明起见，本发明把现有技术中的分光计各个部件名称做了整合：把角度盘（或称刻度盘）以下的部分全部总称为底座1，平行光管6下面的支撑部分总称左支架2，望远镜7下面的支撑部分总称右支架10，左支架2及右支架10都为可调式固定在底座1上，各种调节螺丝等部件为现有技术的，就不在此描述了。底座1的上部安装角度盘3及游标盘4及载物台5。平行光管6可调式固定在左支架2上。望远镜7可调式固定在右支架10上。望远镜7内的灯与电源11连接。

望远镜7由物镜和自准式阿贝目镜相互可移动式套合（详细结构见前述参考文献第72页左图），调好焦距后（也即使得入射望远镜的平行光经过望远镜出射光也为平行光），物镜的第二焦平面与目镜的第一焦平面重合，并且分划板也位于目镜的第一焦平面位置。所以，入射进望远镜的平行光的各种波长谱线，一定成像于分划板9的位置处（分划板9是透明玻璃刻上基本不透光的双十字线制作），人眼贴近目镜看出射的平行光时，经过人眼的聚焦就看到了清晰的分划板9位置处的可见光范围内的谱线了。但是，人眼的可以看到的光的谱线波长范围为400-780纳米，小于400纳米的谱线人眼是看不到的（比如分光计的常规实验过程中必须用到的低压汞灯的波长为253.65、296.73、302.15、313.16、334.15、365.01纳米的紫外光）。值得一提的是，低压汞灯光谱中，90%的能量集中在253.65纳米谱线的短波紫外线，如果经常长时间观察汞灯对人眼很有害。而本发明在望远镜7内的分划板9上带有紫外荧光材料8（如果要在分划板9全部区域都涂敷该紫外荧光材料，则该材料应该为对可见光透明或半透明的物质），紫外线投射在分划板9上的紫外荧光材料8上，紫外线就激发紫外荧光材料8上的原子或分子由低能级向高能级跃迁，而后又从高能级跃迁到低能级并释放出波长变大的光谱线，而这些波长变大的光已经落入了人眼的感光范围，所以在紫外光投射在分划板位置（也是紫外荧光材料相应位置）处，紫外光谱线转换成了可见光谱线，但是发光位置还是原来紫外线投射位置，因此就可以依此进行紫外线相关实验和研究了。并且这还一举两得，因为紫外荧光材料8已经把紫外线转化成了波长变大的可见光，对人眼睛就没损害了。在往分划板9上涂敷紫外荧光材料8时，要注意涂敷在双十字刻线12的那一面，以确保紫外荧光材料8与其重合，消除视差。

当采用透光不太好的紫外荧光材料8情况下，必须使得分划板9的部分区域带有紫外荧光材料。这样既可以保证可见光谱线的原有亮度，又兼顾紫外光谱线的观测。具体结构见图2。望远镜7内的分划板9的双十字刻线12的中间区域及双十字线12的下部区域各涂敷有一条水平的紫外荧光材料8（即图2中的灰色带），其上下宽度为上十字刻线12的上下横线间距的三分之一为宜，水平长度横向满屏。以方便观察和调整紫外光谱线在分划板9上的上下位置。透光十字窗13为现有技术中的望远镜7内部的反射棱镜上的内部小灯灯光的出光窗口。还可以用图3所示的在分划板9上涂敷多条更细的水平的紫外荧光材料8，这样紫外光谱线的长度就更完整了。但是相邻紫外荧光材料8之间的间隔不能太小，以避免光栅效应而产生的附加衍射现象。该结构情况下看到的可见光及紫外光谱线形状为虚线结构，但是谱线的上下长度很完整。可见光谱线是透过无紫外荧光材料8的区域产生，紫外光谱线是投射在有紫外荧光材料8的区域产生的。

从上述几个实施例可见，本发明不改变现有技术中的分光计原有的功能和结构及实验方法，生产厂家制造起来很容易，提高的产品成本微不足道，但是带来的如前所述的扩展了分光计的应用范围和功能、避免实验光源的紫外线对人眼睛的伤害的优点是显著的。

Claims

1.一种紫外光可见分光计，包含底座（1）、固定在底座（1）上的左支架（2）及右支架（10），底座上部安装角度盘（3）及游标盘（4）及载物台（5），平行光管（6）固定在左支架（2）上，望远镜（7）固定在右支架（10）上，望远镜（7）内的灯与电源（11）连接，其特征是望远镜（7）内的分划板（9）上带有紫外荧光材料（8）。

2.按权利要求1所述的紫外光可见分光计，其特征是分划板（9）的部分区域带有多条紫外荧光材料。

3.按权利要求1所述的紫外光可见分光计，其特征是分划板（9）的双十字刻线中间区域及双十字线下部区域各带有一条水平的紫外荧光材料。