[實(shí)用新型]一種小型多功能光學(xué)衍射演示儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820081773.7
• 申請日: 2008-10-16
• 公開（公告）號: CN201274115Y
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊則賓
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 金耀生

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及教學(xué)儀器，具體地說是一種小型多功能光學(xué)衍射演示儀。

背景技術(shù)

目前已有的光的衍射演示儀通常只能演示單縫、光柵的衍射現(xiàn)象，光源采用氦氖激光器，儀器的體積較大，只適合在固定的演示地點(diǎn)，例如演示實(shí)驗(yàn)室。激光束也不經(jīng)過擴(kuò)束，因此對于縫寬較大的單縫和光柵，衍射視場很小，不便于多人觀看，目前只能做寬度和光柵常數(shù)適當(dāng)(較小)的單縫和光柵2種衍射。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種光路直觀、簡單、光場范圍大、亮度較高的小型光學(xué)衍射演示儀。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：由底座(1)，小功率半導(dǎo)體激光器(2)，激光器支架(3)，擴(kuò)束透鏡(4)，擴(kuò)束透鏡支架(5)，衍射元件支架(6)，衍射元件(7)，調(diào)節(jié)衍射元件的螺桿(8)，觀察屏(9)組成；底座(1)的上表面的后部有半導(dǎo)體激光器(2)和激光器支架(3)，在中間偏后的位置有擴(kuò)束透鏡(4)和透鏡支架(5)，激光器(2)和擴(kuò)束透鏡(4)的光軸等高共線，在裝置的前部是安放衍射元件(6)和軌道(7)，衍射元件(6)放在軌道(7)上的槽中，槽的方向與光軸(12)垂直，通過調(diào)節(jié)壓緊螺絲(8)壓緊一個(gè)活動(dòng)的金屬夾片(9)以壓緊衍射元件(6)，調(diào)節(jié)位移螺桿(10)在軌道(7)上，可以使衍射元件(6)在垂直光軸(12)的方向做一定范圍的位移。

該演示儀可以演示光的單縫衍射，雙縫衍射，細(xì)金屬絲衍射，光柵衍射，圓孔衍射，圓環(huán)衍射等一系列衍射現(xiàn)象。

本實(shí)用新型采用半導(dǎo)體激光器作為光源，采用擴(kuò)束透鏡，將光束適當(dāng)擴(kuò)束，可以在保證光場亮度不低于一定數(shù)值的情況下使衍射條紋寬度擴(kuò)大，衍射元件采用全息干版曝光制作，保證了低成本，而且可以很方便制作不同尺寸的單縫、光柵、雙縫，細(xì)絲，圓孔，圓盤等多種衍射元件，衍射元件放在可用螺桿微調(diào)的軌道上，保證了元件位置調(diào)整的便利。

本實(shí)用新型的還有以下特點(diǎn)：光路直觀、簡單，整套設(shè)備緊湊；采用擴(kuò)束鏡后光場范圍大，顯示屏的大小超過A4紙的大小，亮度較高；可演示多種衍射現(xiàn)象，儀器的使用、調(diào)整、維修都很方便。可滿足在上課教室隨堂演示的要求，演示效果好，尺寸小(約為10cm×20cm×30Cm，不包括觀察屏)，整套設(shè)備重量低于1kg。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的小型多功能光學(xué)衍射演示儀主視圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖中，1—底座，2—小功率半導(dǎo)體激光器，3—激光器支架，4—擴(kuò)束透鏡，5—透鏡支架，6—衍射元件，7—軌道，8—壓緊螺絲，9—金屬夾片，10—位移螺桿，11—觀察屏。

具體實(shí)施方式

如圖所示，底座1的上表面的后部有固定圓柱形的半導(dǎo)體激光器2的激光器支架3，在中間偏后的位置有固定擴(kuò)束透鏡4的透鏡支架5，激光器2和擴(kuò)束透鏡4的光軸等高共線。在裝置的前部是安放衍射元件6的軌道7，衍射元件6放在軌道7上的一個(gè)槽中，槽的方向與光軸12垂直，通過調(diào)節(jié)壓緊螺絲8壓緊一個(gè)活動(dòng)的金屬夾片9以壓緊衍射元件6，通過調(diào)節(jié)位移螺桿10可以使衍射元件6在垂直光軸12的方向做一定范圍的位移。

工作原理：本裝置的入射光束采用擴(kuò)束鏡擴(kuò)束，發(fā)散的光線經(jīng)過衍射元件后，在觀察屏上可以看到隨光線擴(kuò)展分得很開衍射條紋，因此可以滿足讓全班學(xué)生同時(shí)觀看的目的，嚴(yán)格地說本裝置的衍射屬于菲涅耳衍射。