CN201845485U - 折射仪光学原理演示系统 - Google Patents

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廖任庆
徐思海
李勋贵
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Shenzhen magic Technology Co., Ltd.
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Abstract

本实用新型提供了一种折射仪光学原理演示系统，包括仪器底座、光源、透镜，所述光源为激光单色光源，还包括遮光盖、反射镜、标尺，所述仪器底座设有透明的观察面，所述遮光盖与所述仪器底座配合构成密封腔体，所述光源、透镜、反射镜、标尺的位置满足如下关系：光线从光源发出，经过透镜，发生全反射时反射光线经过反射镜，经过反射镜反射的光线射到标尺上。本实用新型将复杂的光学原理通过模拟、实时展示，从而达到简化理论教学的目的。通过光路运行到折射率的读取，整个过程直观演示，从而使操作折射仪及读取数据的过程更加直观明了。

Description

折射仪光学原理演示系统
技术领域
 本实用新型涉及光学教学领域，尤其涉及珠宝专业教学领域。
背景技术
常规珠宝鉴定检测中，折射率测量可以作为鉴定检测一个重要手段。大部分常见宝石折射率的可以通过阿贝型光学折射仪进行测量得到。阿贝型光学折射仪能够准确检测刻面型和弧面型宝石折射率，尤其对于刻面型宝石折射率值的测量可以达到±0.002的精度，同时对测试过程中出现的现象和测试结果进行分析，可以用来判断宝石的光性、轴性等性质。这些结论的得出对宝玉石品种的鉴别起到非常重大的作用。
折射仪基本工作原理是光的全反射原理，现有的教学方法和手段没办法清晰展示给学生折射仪内部光学原理，使得学生在理解折射仪基本工作原理上存在很大困难，对后续正确操作使用折射仪，正确分析测量过程中出现的现象造成一定的影响。
发明内容
为了解决现有技术中的现有的教学方法和手段没办法清晰展示给学生折射仪内部光学原理，使得学生在理解折射仪基本工作原理上存在很大困难的问题，本实用新型提供了一种折射仪光学原理演示系统。
一种折射仪光学原理演示系统，包括仪器底座、光源、透镜，所述光源为激光单色光源，还包括遮光盖、反射镜、标尺，所述仪器底座设有透明的观察面，所述遮光盖与所述仪器底座配合构成密封腔体，所述光源、透镜、反射镜、标尺的位置满足如下关系：光线从光源发出，经过透镜，发生全反射时反射光线经过反射镜，经过反射镜反射的光线射到标尺上。
作为本实用新型的进一步改进，包括调节光源入射角度的支架，所述支架在仪器底座外设有调节扭。
作为本实用新型的进一步改进，所述透镜为高折射率棱镜。
作为本实用新型的进一步改进，所述标尺为正面磨砂面板的标尺，所述标尺设有读取折射率值的刻度。
作为本实用新型的进一步改进，所述遮光盖与所述仪器底座配合构成密封腔体为雾化内腔。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用激光单色光源从棱镜侧面以精准角度入射，解决折射仪内部点光源光线任意角度入射，难以观察到光线从光密向光疏介质入射，折射与全反射的现象。其次激光单色光光源强度高，普通环境下即可观察到光线运行的路径，解决折射仪本身黄色光源强度不够，不可能在一般情况下观察到的光线路径。此外，发生全反射后，光线通过反射镜直接投影到正面磨砂面板上的刻度，能有效读出所测量样品折射率值，效果更加清晰、直观。
能将复杂的光学原理通过模拟、实时展示，从而达到简化理论教学的目的。
通过光路运行到折射率的读取，整个过程直观演示，从而使操作折射仪及读取数据的过程更加直观明了。
折射仪光学原理演示系统通过科学方法和手段，对阿贝型光学折射仪内部光学路径进行演示，并直接得出宝玉石材料的折射率，以达到简化宝石学仪器教学过程的目的，可应用于宝玉石仪器教学及培训之中。
【附图说明】
图1是本实用新型一种折射仪光学原理演示系统结构简图。
图中各部件名称如下：仪器底座1、遮光盖2、反射镜3、标尺4、待测样品5、透镜6、光源7。ABC为演示的三条光路。
【具体实施方式】
下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型进一步说明。
工作原理：折射仪光学原理演示系统主要由内部光路系统和入射光线角度变换系统组成。
1、内部光路系统
内部光路系统主要根据光的全内反射原理设计制作，主要由高折射率棱镜，棱镜反射镜、透镜等组成。宝石与高折射率棱镜接触时宝石为光硫介质，棱镜为光密介质：
（1）当入射角小于临界角时，光线折射进入宝石，折射进入宝石的光线不能被人眼所观察到时，刻度标尺上则形成暗区。
（2）当入射角大于临界角时，光线全反射，即返回棱镜并通过折射仪标尺，再经反光镜反射改变光线传播方向，使之通过目镜进入人眼，形成亮区。
明暗交界的阴影边界，即标志着光线刚好以临界角入射——通过角度转化可以显示被测宝石的折射率值。
2、入射光线角度变换系统
入射光线角度变化系统主要由高强度激光单色光源和低速步进机组成。由线控低速步进机调节入射光线角度，有效观察入射光线随角度变化和光线由折射向全反射的过程。
性能及参数指标：
1、高折射率测试棱镜：高折射率光学玻璃，均质体，折射率1.806。
2、激光单色光源：单色光源，强度高，作为入射光源，通过步进机变化入射角度。
3、线控低速步进机：能有效调节入射光线角度。
4、反射镜：入射光线发生全反射时，通过反射镜投射到刻度标尺上。
5、刻度标尺：反射光线投射到刻度标尺上，即显示出刻度折射率数值。
如图1所示，一种折射仪光学原理演示系统，包括仪器底座1、光源、透镜，所述光源为激光单色光源，还包括遮光盖2、反射镜3、标尺4，所述仪器底座1设有透明的观察面，所述遮光盖2与所述仪器底座1配合构成密封腔体，所述光源、透镜、反射镜、标尺的位置满足如下关系：光线从光源发出，经过透镜，发生全反射时反射光线经过反射镜，经过反射镜反射的光线射到标尺上。所述标尺为正面磨砂面板的标尺，所述标尺设有读取折射率值的刻度。所述遮光盖2与所述仪器底座1配合构成密封腔体为雾化内腔。
包括调节光源入射角度的支架，所述支架在仪器底座1外设有调节扭。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种折射仪光学原理演示系统，包括仪器底座(1)、光源、透镜，其特征在于：所述光源为激光单色光源，还包括遮光盖(2)、反射镜(3)、标尺(4)，所述仪器底座(1)设有透明的观察面，所述遮光盖(2)与所述仪器底座(1)配合构成密封腔体，所述光源、透镜、反射镜、标尺的位置满足如下关系：光线从光源发出，经过透镜，发生全反射时反射光线经过反射镜，经过反射镜反射的光线射到标尺上。
2.根据权利要求1所述的折射仪光学原理演示系统，其特征在于：包括调节光源入射角度的支架，所述支架在仪器底座(1)外设有调节扭。
3.根据权利要求1所述的折射仪光学原理演示系统，其特征在于：所述透镜为高折射率棱镜。
4.根据权利要求2所述的折射仪光学原理演示系统，其特征在于：所述透镜为高折射率棱镜。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的折射仪光学原理演示系统，其特征在于：所述标尺为正面磨砂面板的标尺，所述标尺设有读取折射率值的刻度。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的折射仪光学原理演示系统，其特征在于：所述遮光盖(2)与所述仪器底座(1)配合构成密封腔体为雾化内腔。
7.根据权利要求5所述的折射仪光学原理演示系统，其特征在于：所述遮光盖(2)与所述仪器底座(1)配合构成密封腔体为雾化内腔。
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