CN203746316U - 光的偏振现象演示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种光的偏振现象演示装置，使偏振光的干涉原理以及干涉中相位和光强的关系在简单实验中得以具体体现，并证明了偏振现象是横波的特性，纵波无偏振现象，对光的偏振做定量研究并验证了马吕斯定律。一种光的偏振现象演示装置，包括电源、电流表、第一光敏电阻、第二光敏电阻、光路直流放大器、声音放大器、第一发光二极管、第二发光二极管、话筒和偏振器;声音放大器、第一发光二极管、话筒及第一开关串联后与电源相接；光路直流放大器、第二光敏电阻、第二发光二极管及第二开关串联后与电源相接；电流表、第一光敏电阻及第三开关串联后与电源相接；偏振器为套筒式结构，包括两个上下连接的偏振片。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光的偏振现象演示装置，属于实验教学领域。
背景技术
光的偏振现象是光的三大特性之一，偏振现象是判断横波最有力的实验证据。在光的偏振实验中，发现所采用的现有演示的装置存在以下不足：
1）一般是在较暗的教室进行，晶片为方解石或石英，均为双折射晶体，因此需具备一定实验条件和材料才能达到演示效果；
2）课本只是演示了横波(光)的偏振，而没有用对比实验说明偏振现象是横波的特性，纵波没有；
3）耗时长，操作繁琐。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种光的偏振现象演示装置，使偏振光的干涉原理以及干涉中相位和光强的关系在简单实验中得以具体体现，并证明了偏振现象是横波的特性，纵波无偏振现象，对光的偏振做定量研究并验证了马吕斯定律。
为了实现上述目的，本实用新型采用技术方案如下：
一种光的偏振现象演示装置，包括电源、电流表、第一光敏电阻、第二光敏电阻、光路直流放大器、声音放大器、第一发光二极管、第二发光二极管、话筒和偏振器; 声音放大器、第一发光二极管、话筒及第一开关串联后与电源相接；光路直流放大器、第二光敏电阻、第二发光二极管及第二开关串联后与电源相接；电流表、第一光敏电阻及第三开关串联后与电源相接；偏振器为套筒式结构，包括两个上下连接的偏振片。
上述光的偏振现象演示装置优选方案，声音放大器为TDA7294集成功放芯片；其中第7引脚、第8引脚为信号处理部分，分别与第13引脚、第15引脚的Vs-和Vs+相接；第3引脚为正相输入端，接话筒用来采集声波；第14引脚为输出端，接有第一发光二极管，第一发光二极管的亮度将会根据话筒接收的声音大小而改变；第2引脚为反向输入端接输出端，用来实时反馈输出信号。
上述光的偏振现象演示装置优选方案，光路直流放大器为四运算放大器，第4引脚为电路输入端，接第二光敏电阻；第2引脚为电路输出端，接第二发光二极管以展示光的强弱。
本实用新型的有益效果：
使偏振光的干涉原理以及干涉中相位和光强的关系在简单实验中得以具体体现，并证明了偏振现象是横波的特性，纵波无偏振现象，对光的偏振做定量研究并验证了马吕斯定律。；有助于学生理解偏振光的干涉，激发了学生学习兴趣，开拓了学生的视野，学生很自然地将实验方法应用于生活中。
附图说明
图1为本实用新型选定实施例的原理示意图。
图2为电路示意图。
图3为偏振器结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本实用新型的保护范围。
参考附图1，一种光的偏振现象演示装置，包括电源VCC、电流表A、第一光敏电阻R1、第二光敏电阻R2、光路直流放大器P、声音放大器A、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、话筒C和偏振器; 声音放大器A、第一发光二极管LED1、话筒C及第一开关K1串联后与电源VCC相接；光路直流放大器P、第二光敏电阻R2、第二发光二极管LED2及第二开关K2串联后与电源VCC相接；电流表A、第一光敏电阻R1及第三开关K3串联后与电源VCC相接；参考附图3偏振器为套筒式结构，包括两个上下连接的偏振片1。
参考附图2，声音放大器为TDA7294集成功放芯片；其中第7引脚、第8引脚为信号处理部分，分别与第13引脚、第15引脚的Vs-和Vs+相接；第3引脚为正相输入端，接话筒C用来采集声波；第14引脚为输出端，接有第一发光二极管LED1，第一发光二极管LED1的亮度将会根据话筒C接收的声音大小而改变；第2引脚为反向输入端接输出端，用来实时反馈输出信号。
参考附图2，光路直流放大器为四运算放大器，第4引脚为电路输入端，接第二光敏电阻R2；第2引脚为电路输出端，接第二发光二极管LED2以展示光的强弱。
本实用新型操作方法如下：
1、演示光的偏振
闭合开关K2接通回路，把偏振器固定在第二光敏电阻R2上，在光源正射下，转动偏振器改变其相对角度，照射在第二光敏电阻R2上的光强度随之改变，进而引起电流的变化第二发光二极管LED2的亮暗和电流表A的读数反映了透射光的强弱。
2、演示纵波无偏振现
闭合开关K1接通回路，把偏振器固定在话筒C上，旋转偏振器，在距偏振器30厘米处，以拍手声或变化很小的手机铃声做声源，可看到每第一发光二极管LED1亮度几乎不变，电流A表示数变化一致，说明声波无偏振现象。
3、验证马吕斯定律
对光的偏振做定量研究(验证马吕斯定律)。闭合开关 K3，接通回路，实验步骤同1，旋转偏振器并记录透射夹角和电流大小。从下表的实验数据可以看出电流的变化反映了电阻上光强的变化，揭示了 的客观规律。(Io是偏振片夹角为0时的透射光强度，夹角q为0时即最大透射光强度)从实践上证明了光是横波的波动特性。表2是我们在用激光头做光源时测得的一组实验数据。
实验现象如下：
数据分析如下：
在表中I1 I2是两偏振片1旋转q角后测得的电流值；I3 I4是按马吕斯定律计算得出的理论值。对照 I2与 I3可以看出两者得到了较好的对应。
以上仅描述了本实用新型的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述作出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种光的偏振现象演示装置，其特征是：包括电源、电流表、第一光敏电阻、第二光敏电阻、光路直流放大器、声音放大器、第一发光二极管、第二发光二极管、话筒和偏振器; 声音放大器、第一发光二极管、话筒及第一开关串联后与电源相接；光路直流放大器、第二光敏电阻、第二发光二极管及第二开关串联后与电源相接；电流表、第一光敏电阻及第三开关串联后与电源相接；偏振器为套筒式结构，包括两个上下连接的偏振片。
2.根据权利要求1所述光的偏振现象演示装置，其特征是：声音放大器为TDA7294集成功放芯片；其中第7引脚、第8引脚为信号处理部分，分别与第13引脚、第15引脚的Vs-和Vs+相接；第3引脚为正相输入端，接话筒用来采集声波；第14引脚为输出端，接有第一发光二极管，第一发光二极管的亮度将会根据话筒接收的声音大小而改变；第2引脚为反向输入端接输出端，用来实时反馈输出信号。
3.根据权利要求1或2所述光的偏振现象演示装置，其特征是：光路直流放大器为四运算放大器，第4引脚为电路输入端，接第二光敏电阻；第2引脚为电路输出端，接第二发光二极管以展示光的强弱。
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| CN201420113377.3U CN203746316U (zh) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | 光的偏振现象演示装置 |
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| CN (1) | CN203746316U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108598857A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-09-28 | 王英棠 | 激光亮度调节组件及激光器 |
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2014
- 2014-03-13 CN CN201420113377.3U patent/CN203746316U/zh not_active Expired - Fee Related
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