CN2655365Y - 小型多功能光学实验仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种小型精密多功能光学实验仪器。它由带刻度的底座、导轨、样品转盘系统、数字光功率计和一组旋转式实验转盘系统组成。实验转盘系统包括半导体激光器的转盘系统、带偏振片的转盘系统、带波片的转盘系统等。各个转盘系统均由转盘、高度调节杆、支柱、滑块组成，滑块与导轨以燕尾槽结构形式配合滑动。本实验仪小型、轻便，精度高，操作方便，可做多至8种的光学实验。

Description

小型多功能光学实验仪

技术领域

本实用新型属物理实验仪器技术领域，具体涉及一种小型化重量轻的精密多功能光学实验仪器。

背景技术

光学实验仪器是大学物理实验的重要实验设备之一。通常基本光学实验仪器用光具座、滑块、光源、屏或光强接收器、透镜、光缝、偏振片、波片等组成。其导轨一般用铁质材料制成，时间一长多数会生锈，滑块在导轨上拉不动，滑块和导轨占地面积大又笨重，而且实验必须在暗室内进行。这种实验仪一般都没有精密微调装置，因此大学光学实验中的光偏振物理实验，测固体材料反射系数方法和测半导体折射率等实验，效果较差。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种供大学光学物理实验用的小型、轻便、精密的多功能光学实验仪。

本实用新型设计的小型多功能光学实验仪，由带刻度的底座、导轨、样品转盘系统、数字式光功率计和一组旋转式实验转盘系统组成，如图1所示。其中，所述旋转式实验转盘系统包括带半导体激光器的转盘系统、带偏振片的转盘系统，带波片的转盘系统；各个转盘系统均由垂直放置的转盘1、高度调节杆2、支柱3和滑块4组成，滑块4下侧为燕尾形凹槽结构，导轨5为燕尾形凸槽结构，两者相互配合，使旋转式实验转盘的滑块沿导轨移动，见如图2和图3所示，支柱3上设有调节旋钮6，可以调节调节杆2的高度，也即调节调节杆上面的转盘1的高度；转盘1由带刻度的内转盘(即刻度盘)7、调整圈8、旋钮9、外盘10、指示件11组成，刻度盘7与外盘10之间为钢珠轴承结构，当刻度盘7转动时，可以减少相互之间的磨擦力，旋钮9紧靠刻度盘7，用于调节刻度盘7的刻度，见图4所示。在刻度盘中心，安装半导体激光器12，构成带激光器的转盘系统13；安装上偏振片14，构成带偏振片的转盘系统15；安装上波片，构成带波片的转盘系统16。

本实用新型中，样品转盘系统17由调节支架20、水平放置的转盘1和高度调节杆2、支柱3和滑块4组成，见图1所示。

本实用新型中，带激光器的转盘13与带偏振片的转盘15组成一个可绕水平轴作垂直转动的线偏振光光源。由于半导体激光器发出的激光为部分偏振光，可以将带偏振片的转盘15放入激光入射方向。转动偏振片，当接收器接收到光强度最大时，此时偏振片光轴与部分偏振光最强处方向一致。这时，系统即为线偏振光源。该线偏振光源将偏振光转动时，只须将半导体激光器和偏振片作为一个系统，转动时一起转动即可。该线偏振光源在物理光学实验中有较广的应用。例如，可做光偏振实验，介质折射率测定实验等。

本实用新型中，光功率计21由高灵敏度硅光电源、电流放大器、数字电压表、分压器经电路连接组成。光功率计的探测器18安装于可转动的支架19上，支架19安装于样品转盘系统3的下端支柱上，通过支架连杆可绕样品转架作360°转动。

本实用新型中，还设有一个遮光罩22，该遮光罩由左右两块侧板、后板及上面板组成，如图5所示。使用该遮光罩2可使某些实验直接在明室通风的实验室内完成。

本实用新型中，转盘系统中的刻度盘7与旋钮9之间设有一个橡胶圈，以增加旋钮与刻度盘之间的磨擦力。这样，实验者用手指轻轻捻动旋钮9，就能方便地微调刻度盘，使角度定位方便，手感舒服。

本实用新型设计的多功能光学实验仪可做多种基本物理实验：透镜焦距测定、光偏振物理实验、玻璃及半导体折射率测定、双棱镜测单色光波片、验证马吕斯定律、单缝单丝稍微、太阳能电池我测量、硅光电池线性响应等8个实验，实验数据稳定可靠。

附图说明

图1为本仪器结构图。

图2为本仪器的燕尾凹槽形滑块结构图。

图3为本仪器的燕尾凸槽形导轨结构图。

图4为本仪器的转盘结构图。

图5为本仪器可绕水平轴转动的线偏振光系统。

图6为本仪器小型精密光功率计外形结构图。

图7为本仪器遮光罩结构图。

图中标号：1为转盘，2为高度调节杆，3为支柱，4为滑块，5为导轨，6为调节旋钮，7为内转盘，8为调整圈，9为旋钮，10为外盘，11为指示件，12为半导体激光器，13为带激光器的转盘系统，14为偏振片，15为带偏振片的转盘系统，16为带波片的转盘系统，17为样品转盘系统，18为探测器，19为转动支架，20为调节支架，21为光功率计，22为遮光罩高度，23为样品压紧架，24为带刻度的底座。

具体实施方式

本光学实验仪的导轨5与滑块4设计成燕尾形结构，如图2和图3所示。导轨5长度为50cm，导轨斜侧面刻有毫米分度的标尺，而滑块4的斜侧面刻有读数标志线。导轨5的侧面与滑块4构成一个平面，而且滑块侧面的读数标志线正好对准滑块上面立柱的中心位置。这样，读数无视差，定位准确度高。

本光学实验仪的转盘1分三种类型：(1)一种类型中心部分只开一个可容纳半导体激光器外径的小孔，半导体激光器12水平放置，同轴固定于小孔中，转盘1转动时，半导体激光器12也同轴同心地转动，这样可有利于调节偏振光的振动方向。(2)第二种转盘的中心开有M2.7cm的圆孔槽，偏振片14或1/4波片可放入该圆孔槽中，外面用内径M2.7cm的螺纹圈将偏振片14或1/4波片紧紧复盖，这样转盘1转动时，可达到偏振片或1/4波片同轴同步转动目的。以上两种转盘分别与高度调节杆2、支柱3和调节旋钮6分别组成带激光器的转盘系统13、带偏振片的转盘系统15和带波片的转盘系统16。(3)第三种转盘中心没有孔，该转盘水平放置，与转动支架19、升降调节杆2、支柱3组成样品转盘系统17，该转盘可设有样品压紧架23，样品压紧架23的固定部件与转盘外壳相连，样品砖用可绕压轴转动的压圈压紧，并与转盘紧密接触。当转盘转动时，样品砖(待测固体贴砖表面，并放在转盘轴心部位)将绕转盘轴转动。

上述三种转盘可用铝合金材料制成，采用轴承结构，用钢珠滑动减小摩擦力。调节转盘可达到微小角度的改变。

本实用新型中的导轨、滑块、转盘系统等均采用铝合金材料制作，表面进行阳极氧化处理。

本仪器中光功率计的探测器18，通过转动支架19连杆与水平转动转盘下的滑块上支柱3相连。探测器可以根据需要，绕水平转盘上的样品砖作360°的转动。

根据实验需要，本仪器还可配置白光源。例如发光二极管光源。

Claims (7)

1、一种小型多功能光学实验仪，其特征在于由带刻度的底座、导轨、样品转盘系统、数字式光功率计和一组旋转式实验转盘系统组成，其中，所述旋转式实验转盘系统包括带半导体激光器的转盘系统、带偏振片的转盘系统，带波片的转盘系统；各个转盘系统均由垂直放置的转盘(1)、高度调节杆(2)、支柱(3)和滑块(4)组成，滑块(4)下侧为燕尾形凹槽结构，导轨(5)为燕尾形凸槽结构，两者相互配合，使旋转式实验转盘的滑块沿导轨移动，支柱(3)上设有调节旋钮(6)，转盘(1)由刻度盘(7)、调整圈(8)、旋钮(9)、外盘(10)、指示件(11)组成，刻度盘(7)与外盘(10)之间为钢珠轴承结构，旋钮(9)紧靠刻度盘(7)，用于调节刻度盘(7)的刻度。

2、根据权利要求1所述的光学实验仪，其特征在于样品转盘系统(17)由调节支架(20)、水平放置的转盘(1)和高度调节杆(2)、支柱(3)和滑块(4)组成。

3、根据权利要求1所述的光学实验仪，其特征在于带激光器的转盘(13)与带偏振片的转盘(15)组成一个可绕水平轴作垂直转动的线偏振光光源。

4、根据权利要求1所述的光学实验仪，其特征在于光功率计的探测器(18)安装于可转动的支架(19)上，支架(19)安装于样品转盘系统(3)的下端支柱上，通过支架连杆可绕样品转架作360°转动。

5、根据权利要求1所述的光学实验仪，其特征在于还设有一个遮光罩(22)，该遮光罩由左右两块侧板、后板及上面板组成。

6、根据权利要求2所述的光学实验仪，其特征在于样品转盘系统(17)还设有样品压紧架(23)。

7、根据权利要求1所述的光学实验仪，其特征在于还配有白光源。

Images