CN2473630Y - 油滴实验仪 - Google Patents
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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
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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- 2001-04-25 CN CN 01237511 patent/CN2473630Y/zh not_active Expired - Fee Related
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