CN204833861U - 一种便携式同步对比波动光学演示仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于教学仪器领域，尤其涉及一种便携式同步对比波动光学演示仪。包括外壳、转轴、双光束模块、红激光器、绿激光器、电池、总开关、红光开关、绿光开关、竖直调节螺丝、水平调节螺丝、支架、标尺。本实用新型体积小巧，便于携带，用电池供电，不用外接电源，激光功率大，可在明室使用，直接投射出两束平行光，红绿双光束同一种组件的多个单元可同步对比演示相应的现象，配备标尺可以实现定量测量，适用于物理以及光学相关课程的课堂演示。

Description

一种便携式同步对比波动光学演示仪

技术领域

本实用新型属于教学仪器领域，尤其涉及一种便携式同步对比波动光学演示仪。

背景技术

演示实验是理、工类课程教学的必要组成部分，能够有效提高教学效果，是实现理论联系实践的重要途径。波动光学是大学物理、光学等课程的重要内容，干涉、衍射、偏振等现象的空间模型学生理解起来比较困难，目前市场上的光学教学演示仪器都以实验室演示为主，在光具座或平台上演示，无法拿到理论课堂上。一般学校往往由于实验室少而学生多，使演示实验不能与理论课同步进行，没有达到理论与实践的完美结合，因此，研发小型、便携的课堂演示仪器势在必行。

现有技术如手持波动光学演示仪(专利号：ZL200820122697.X)，由于两个光源轮流使用，所以不能同步对比不同波长的光的干涉、衍射现象，也不能动态演示缝宽连续变化的单缝衍射现象，激光出射方向不能微调。手持式动态光波衍射演示仪(专利号：ZL201320481617.0)的个激光器独立调节，不能同步改变方向，致使操作起来比较麻烦，不适合大范围推广使用；激光只能投射到组件上的固定位置，每个组件只能演示一个现象(如某一间距的双缝而不是一系列间距的单缝)；各组件是接在槽内，安装不够精密，而且不能旋转以微调方向；总开关为普通开关，容易被压导致误开机而漏电。双光束平行与准直调节装置(专利号：ZL201420812531.6)的两个激光器相对位置仍然需要调节，对操作技术要求较高，也不适合大范围推广使用。上述仪器都不能演示双折射现象。

实用新型内容

本实用新型提供一种便携式同步对比波动光学演示仪，可达到进行不同波长光源的同步对比演示，便于携带，操作简单的有益效果。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本实用新型提供一种便携式同步对比波动光学演示仪，包括外壳、转轴、双光束模块、红激光器、绿激光器、电池、总开关、钥匙、红光开关、绿光开关、竖直调节螺丝、水平调节螺丝、支架、标尺和可更换组件；

所述可更换组件为可调单缝、单缝单丝屏、多缝屏、一维光栅屏、正交光栅屏、小孔屏、偏振器、双折射屏中的一种；

所述外壳内部通过转轴设有双光束模块，所述双光束模块内部平行设有红激光器和绿激光器,所述双光束模块顶端和一侧分别设有竖直调节螺丝和水平调节螺丝，所述外壳内部一侧设有电池，所述外壳顶端设有总开关和相互平行的红光开关、绿光开关，所述总开关可接入钥匙，所述外壳轴向一侧根据需要可分别设有可调单缝、单缝单丝屏、多缝屏、一维光栅屏、正交光栅屏、小孔屏、偏振器、双折射屏等可更换组件，所述可更换组件右方设有标尺，所述外壳底部设有支架。

特别的，所述双光束模块为一个整体，在双光束模块中红激光器和绿激光器位置固定不可调节，所述红激光器、绿激光器发出的红激光和绿激光亮度相等。

特别的，所述总开关为电子锁，即为用钥匙才能打开的开关，当不用时取下钥匙保证开关不会误开。

特别的，所述竖直调节螺丝能调节双光束模块的俯仰角度，所述水平调节螺丝对双光束模块的左右方向进行微调，使红激光和绿激光投向组件上预期的位置(放到)。

特别的，所述支架可折叠，折叠后可贴于外壳底部。

特别的，所述标尺上在中心位置标有5.62cm和6.50cm两个长度刻度，用于定量验证光波长与单缝宽度或双缝间距的关系。

特别的，可调单缝、单缝单丝屏、多缝屏、一维光栅屏、正交光栅屏、小孔屏、偏振器、双折射屏安装在外壳上后，可以绕外壳轴向旋转以调节方向；

特别的，所述一维光栅屏上自上而下安装不同光栅常数的一维光栅；

特别的，所述正交光栅屏上自上而下安装不同规格的正交光栅；

特别的，所述小孔屏上开有多组小孔，每组小孔由两列多行组成，同一行的两个小孔大小形状完全相同，不同行的小孔大小或方向不同，所选的形状有圆形或多边形，同一组小孔两列的间距与红激光束、绿激光束的距离相等。

特别的，所述双折射屏为方解石材料，一束激光通过后能投射出两个光斑。

特别的，所述可调单缝缝宽为0－2mm连续可调，且宽度可用千分尺读出；所述单缝单丝屏为一系列平行的宽度不等(从0.05到1mm)单缝和单丝；所述多缝屏为一系列平行的间距不等(从0.05到0.1mm)的双缝、三缝、五缝等；所述一维光栅屏由多块常数不同的一维光栅拼组而成(100－600L/mm)；所述正交光栅屏由多块间距不等(从0.01到0.1mm)的二维网格光栅拼组而成。

有益效果

1.本实用新型体积小巧，整体长度可控制在250mm以内，便于携带，使用者可以把演示仪装在书包里带到任何场所进行演示，尤其教师可以在课堂上与理论课同步地演示相关内容解决了理论与实验不同步的问题。

2.本实用新型磁性标尺可以直接贴在有铁背板的黑板上，标尺上的特征长度(5.32cm和6.50cm)可以用于定量验证光波长与单缝宽度或双缝间距的关系。

3.本实用新型双色激光可以同时投射到组件上，能够进行实时对比实验。

4.本实用新型用竖直调节螺丝可以将光束依次投射组件上不同参数的光学单元(如单缝有多种宽度，双缝有多种间距，小孔有多种形状和大小)，对某一项内容进行定量的验证性实验。

5.本实用新型水平调节螺丝还可以对光束的位置进行微调，尤其在演示小孔衍射现象时，可以保证两束光同时通过同一对相同形状规格的小孔。

6.本实用新型采用大功率激光器，图案亮度高，不再受传统仪器必须在暗室演示的限制。

7.本实用新型有多个组件可更换，可演示波动光学中的干涉、衍射、偏振等多项内容。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图

图2是本实用新型的单缝单丝屏的正视图

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述：

图中1-外壳，2-电池，3-钥匙，4-总开关，5-红光开关，6-绿光开关，7-竖直调节螺丝，8-双光束模块，9-红激光器，10-可更换组件，11-标尺，12-绿激光器，13-水平调节螺丝，14-转轴，15-支架，16-单缝单丝屏。

实施例：

本实用新型包括外壳1、转轴14、双光束模块8、红激光器9、绿激光器12、电池2、总开关4、钥匙3、红光开关5、绿光开关6、竖直调节螺丝7、水平调节螺丝13、支架15、标尺11和可更换组件10；

所述可更换组件10为可调单缝、单缝单丝屏、多缝屏、一维光栅屏、正交光栅屏、小孔屏、偏振器、双折射屏中的一种；

所述外壳1内部通过转轴14设有双光束模块8，所述双光束模块8内部平行设有红激光器9和绿激光器12,所述双光束模块8顶端和一侧分别设有竖直调节螺丝7和水平调节螺丝13，所述外壳1内部一侧设有电池2，所述外壳1顶端设有总开关4和相互平行的红光开关5、绿光开关6，所述总开关4可接入钥匙3，所述外壳1轴向一侧根据需要可分别设有可调单缝、单缝单丝屏、多缝屏、一维光栅屏、正交光栅屏、小孔屏、偏振器、双折射屏等可更换组件10，所述可更换组件10右方设有标尺11，所述外壳1底部设有支架15。

特别的，所述双光束模块8为一个整体，在双光束模块8中红激光器9和绿激光器12位置固定不可调节，所述红激光器9、绿激光器12发出的红激光和绿激光亮度相等。

特别的，所述总开关4为电子锁，即为用钥匙3才能打开的开关，当不用时取下钥匙3保证开关不会误开。

特别的，所述竖直调节螺丝7能调节双光束模块8的俯仰角度，所述水平调节螺丝13对双光束模块8的左右方向进行微调，使红激光和绿激光投向组件上预期的位置(放到)。

特别的，所述支架15可折叠，折叠后可贴于外壳1底部。

特别的，所述标尺11上在中心位置标有5.62cm和6.50cm两个长度刻度，用于定量验证光波长与单缝宽度或双缝间距的关系。

特别的，可调单缝、单缝单丝屏16、多缝屏、一维光栅屏、正交光栅屏、小孔屏、偏振器、双折射屏安装在外壳1上后，可以绕外壳1轴向旋转以调节方向；

特别的，所述一维光栅屏上自上而下安装不同光栅常数的一维光栅；

特别的，所述正交光栅屏上自上而下安装不同规格的正交光栅；

特别的，所述小孔屏上开有多组小孔，每组小孔由两列多行组成，同一行的两个小孔大小形状完全相同，不同行的小孔大小或方向不同，所选的形状有圆形、矩形、三角形、多边形等，同一组小孔两列的间距与红激光束、绿激光束的距离相等。

特别的，所述双折射屏为双折射材料，一束激光通过后能投射出两个光斑。

特别的，所述可调单缝缝宽为0－2mm连续可调，且宽度可用千分尺读出；所述单缝单丝屏16为一系列平行的宽度不等(从0.05到1mm)单缝和单丝；所述多缝屏为一系列平行的间距不等(从0.05到0.1mm)的双缝、三缝、五缝等；所述一维光栅屏由多块常数不同的一维光栅拼组而成(100－600L/mm)；所述正交光栅屏由多块间距不等(从0.01到0.1mm)的二维网格光栅拼组而成。

Claims (9)

1.一种便携式同步对比波动光学演示仪，其特征是：包括外壳、转轴、双光束模块、红激光器、绿激光器、电池、总开关、钥匙、红光开关、绿光开关、竖直调节螺丝、水平调节螺丝、支架、标尺和可更换组件；

所述可更换组件为可调单缝、单缝单丝屏、多缝屏、一维光栅屏、正交光栅屏、小孔屏、偏振器、双折射屏中的一种；

所述外壳内部通过转轴设有双光束模块，所述双光束模块内部平行设有红激光器和绿激光器,所述双光束模块顶端和一侧分别设有竖直调节螺丝和水平调节螺丝，所述外壳内部一侧设有电池，所述外壳顶端设有总开关和相互平行的红光开关、绿光开关，所述总开关可接入钥匙，所述外壳轴向一侧根据需要可分别设有可调单缝、单缝单丝屏、多缝屏、一维光栅屏、正交光栅屏、小孔屏、偏振器、双折射屏，所述可更换组件右方设有标尺，所述外壳底部设有支架。

2.根据权利要求1所述的一种便携式同步对比波动光学演示仪，其特征是：所述双光束模块为一个整体，在双光束模块中红激光器和绿激光器位置固定不可调节，所述红激光器、绿激光器发出的红激光和绿激光亮度相等。

3.根据权利要求1所述的一种便携式同步对比波动光学演示仪，其特征是：所述总开关为电子锁。

4.根据权利要求1所述的一种便携式同步对比波动光学演示仪，其特征是：所述支架可折叠，折叠后可贴于外壳底部。

5.根据权利要求1所述的一种便携式同步对比波动光学演示仪，其特征是：所述标尺上在中心位置标有5.62cm和6.50cm两个长度刻度。

6.根据权利要求1所述的一种便携式同步对比波动光学演示仪，其特征是：所述一维光栅屏上自上而下安装不同光栅常数的一维光栅。

7.根据权利要求1所述的一种便携式同步对比波动光学演示仪，其特征是：所述正交光栅屏上自上而下安装不同规格的正交光栅。

8.根据权利要求1所述的一种便携式同步对比波动光学演示仪，其特征是：所述小孔屏上开有多组小孔，每组小孔由两列多行组成，同一行的两个小孔大小形状完全相同，不同行的小孔大小或方向不同，所选的形状有圆形或多边形，同一组小孔两列的间距与红激光束、绿激光束的距离相等。

9.根据权利要求1所述的一种便携式同步对比波动光学演示仪，其特征是：所述双折射屏为方解石材料。