CN2473630Y - 油滴实验仪 - Google Patents

Abstract

油滴实验仪的组成包括底板、油雾盒、油滴盒、照明装置、防风罩、显微镜、摄像头、毫秒计、电压表以及相应开关,显微镜视轴线与油滴盒中心相交,照明装置的照明灯设置在防风罩内油滴盒外,照明灯到油滴盒中心的连线与显微镜视轴线之间的夹角α满足140度≤α≤160度。本实验仪克服了原有照明灯α角偏小的缺点,又不会使照明光线直射入显微镜,实际使用效果好,油滴像清晰明亮,实验者观察测量省力、省时、方便。

Description

油滴实验仪

本实用新型涉及一种教学实验仪器，特别是一种测量微小油滴上所带电荷的油滴实验仪的改进。

美国物理学家密立根从1909年到1917年所做的测量微小油滴上所带电荷的工作，即所谓油滴实验，堪称实验物理的典范，曾获诺贝尔物理学奖，油滴实验也成为很多高校必开的实验课。

目前使用的油滴实验仪由油滴盒、照明装置、油雾盒、防风罩、显微镜、摄像头、毫秒计、电压表以及相应开关组成，安装在一块底板上。图1为现有油滴实验仪去掉油雾盒的俯视图，图中1为照明灯，2为油滴盒，3为防风罩，4为平衡水泡，5为显微镜，6为CCD摄像头，7为电压调节电位器，8为计时开关，9为仪器底板。仪器中照明灯的作用是为直径5-10微米的油滴提供足够的反射光，以便通过显微镜能够看到油滴，才能进一步测量微小油滴上所带的电荷。可以说照明的好坏是能否看到油滴的关键。根据物理光学的理论，照明灯的照射方向与显微镜视轴之间的夹角α为180度时油滴像最清晰，但由于此时照明灯的光线直射入显微镜，反而冲淡了油滴像，因此实际效果并不好。由于油滴实验仪要求照明灯体积小(因为空间有限)、产生的热量小(防止产生温度梯度影响油滴悬浮稳定度)，因此不能采用大功率的照明灯，限制了照明灯的亮度。

现有油滴实验仪存在的主要缺点是：仅有一只照明灯，照射角度α角为120度，明显偏小，照明灯的亮度又受到限制，照明效果不理想，致使油滴像暗淡，观测费力、费时，实验精度难以保证，达不到实验的教学目的，甚至因此不得不停开该实验课。

本实用新型的目的是，提供一种油滴像清晰度高、观察测量方便的油滴实验仪。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：一种油滴实验仪，其组成包括底板、油雾盒、油滴盒、照明装置、防风罩、显微镜、摄像头、毫秒计、电压表以及相应开关，显微镜视轴线与油滴盒中心相交，照明装置的照明灯设置在防风罩内油滴盒外，其特征是照明灯到油滴盒中心的连线与显微镜视轴线之间的夹角α满足140度≤α≤160度。

本实用新型依据光学的散射理论指导照明设计，克服了现有照明灯α角偏小的缺点，又不会使照明光线直射入显微镜，实际使用效果好，在照明灯的照射下，油滴实验仪中的油滴像清晰明亮，实验者观察测量省力、省时、方便，实验过程得以缩短，实验精度有保证，使油滴实验顺利进行，达到该实验的教学目的。

下面参照附图并结合实施例对本实用新型进行详细描述。

图2为本实用新型整体结构示意图。

图3为图2的去油雾盒俯视图。

如图2和图3所示，本实用新型油滴实验仪的组成包括底板9、油雾盒10、油滴盒2、照明装置1、防风罩3、显微镜5、摄像头6、毫秒计(图中未画出)、电压表(图中未画出)以及相应开关(图中未示意)，显微镜5视轴线与油滴盒2中心相交，照明装置的照明灯1设置在防风罩3内油滴盒2外，照明灯1到油滴盒中心的连线与显微镜视轴线之间的夹角α满足140度≤α≤160度。图中4为平衡水泡，7为电压调节电位器，8为计时开关。

如图3所示，为使油滴像更清晰明亮，本实用新型进一步的特征是在显微镜视轴线另一侧增加一只照明灯11，照明灯11到油滴盒中心的连线与显微镜视轴线之间的夹角β满足140度≤β≤160度。这样，本实用新型充分利用防风罩与油滴盒之间的狭小空间，采用两只照明灯从两个方向提供照明，不改变仪器整体结构，几乎不增加成本，而照明效果得到根本性的改善。

实施例中，α、β角的度数可以相同，也可以不相同，例如α、β角同为150度，或者α角为155度，β角为145度，或者α角为140度，β角为160度。

Claims (2)

1、油滴实验仪的组成包括底板、油雾盒、油滴盒、照明装置、防风罩、显微镜、摄像头、毫秒计、电压表以及相应开关，显微镜视轴线与油滴盒中心相交，照明装置的照明灯设置在防风罩内油滴盒外，其特征是照明灯到油滴盒中心的连线与显微镜视轴线之间的夹角α满足140度≤α≤160度。

2、根据权利要求1所述的油滴实验仪，其特征是在显微镜视轴线另一侧增加一只照明灯，该照明灯到油滴盒中心的连线与显微镜视轴线之间的夹角β满足140度≤β≤160度。

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