[發明專利]光學實驗組件及使用其進行光學實驗的方法

無效

• 申請號: 201010281916.0
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN102402888A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 陳家才;賀國強
• 申請（專利權）人: 艾迪技術創新私人有限公司
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 劉博

技術領域

本發明涉及一種物理學中的光學科學實驗裝置或模型，具體是指一種光學實驗組件，同時本發明還公開了使用該光學實驗組件進行光學實驗的使用方法。

背景技術

在對自然科學的教導和學習的過程中，需要驗證光的重要特性和現象所屬的概念。在這種情況下，能夠讓學生收集與這些特性和現象有關數據的實驗是非常重要的，因為這些收集的數據將幫助學生更加深刻的理解基本概念。

但是現在光學實驗的基本問題是由諸如太陽光，室內燈光，顯示器的光等等的環境光對實驗本身帶來的干擾。因此，有精確要求的光學實驗經常需要在暗室內進行，這樣實驗過程中的干擾就被消除了。

然而，一般的暗室不能容納30-50名學生同時做實驗。而許多較差或一般的學校甚至沒有暗室。另外在暗室中觀察、測量以及記錄數據通常也非常不方便。

另一個問題就是光學實驗中校準的問題。在實驗過程中主要需要將作為光探測器的探測元件與實驗用的光源對準。例如，在測量一種材料透明度的實驗中，必須面對面設置光源和光探測器，并很好的調整光源的光束的軸線與光探測器的軸線在同一條直線上。這種調整的過程是非常冗長乏味的。更糟的是，光源和光探測器在對準之后必須牢固固定，否則他們的位置很有可能在學生做實驗的過程中被意外的移動。而另一方面，如果學生在光學實驗中注意的對象改變了，那么相對更難的就是需要在光源以及光探測器被牢固固定下再次去移動它們。

最后但并非不重要的是，通常采用的光源的強度一般不是足夠穩定的，這會導致相當大的實驗誤差。例如，通常使用在學校可用的電源插座上的燈。這種燈產生的光源的強度隨著時間不斷的變化，這是由于供給這種燈的是交流電。在光學實驗中還經常使用電筒作為光源，而手電筒的光強是隨著時間而減弱(減弱的程度因電筒的類型以及電池的類型而異)。

在現有的專利技術中也曾經公開了用于光學實驗的暗箱結構，例如公開號為CN201035805，名稱為“光學實驗用暗箱”，的中國實用新型專利申請就公開了一種光學實驗用暗箱，屬于教學工具制造技術領域。本實用新型包括箱體，其中，箱體的側面設有開口，在箱體的開口處安裝有側門，箱體的一端設有遮光罩，遮光罩固定在箱體的邊沿。箱體開口的門框上設有豎槽，側門安裝在豎槽內。本實用新型通過箱體側面開有門，非常有利于實驗器材的取放，在箱體前部有一遮光罩，其作用是遮住外部照向光屏的光，以得到最好的實驗演示效果，具有設計合理、結構簡單、實用方便等優點。

另外公開號為CN2074038，名稱為“多功能光學實驗組合箱”就公開了一種多功能光學實驗組合箱，是屬于物理學實驗器件領域。主要由箱體、刻度盤、電池、紅色有機玻璃棒、小燈泡、光源盒、開關、大傳動輪、中軸、平行光源、小傳動輪和傳動軸構成，它能做光的直線傳播、驗證光的反射和折射定律、光的全反射、平面鏡反射、凹面鏡會聚、凸面鏡發散、光的色散現象、凸透鏡的會聚以及凹透鏡的發散作用等10項實驗，同時，還能做水中折射實驗全反射實驗。

但是以上述兩篇專利文件所代表的現有技術中的光學實驗裝置仍然沒有克服現有技術的缺點。本發明就是基于這種情況，提出的一種用于光學實驗的組件，用以提供準確測量，不受干擾的光學實驗環境，該光學實驗組件能夠自動完成光學對準，并提供穩定光源。同時本發明還進一步提供了使用所述光學實驗組件的使用方法，用以利用該實驗組件完成不同的光學實驗。

發明內容

本發明的發明目的在于提供一種能夠自動完成光學對準，提供穩定光源的光學實驗組件。該光學實驗組件能夠提供準確測量，不受外界干擾的光學實驗環境。

同時，本發明還提供了采用這種光學實驗組件進行光學實驗的方法，使得采用這種方法進行光學實驗測量的結果更加精確。

為了實現上述的發明目的，本發明采用如下的技術方案：

一種光學實驗組件，該組件包括支撐部件，通過固定部件設置在該支撐部件上的光源模塊以及光探測模塊，設置在光探測模塊上的光探測器與設置在光源模塊上至少一個光源相向設置并軸向對齊，進而通過該光探測器記錄光源的光強，所述的光源模塊以及光探測模塊均由不透光材料制成。而支撐部件可以采用透光材料制成，以方便觀察在實驗組件中的內部設置情況。

所述的組件還包括連接所述光源模塊以及所述光探測模塊的連接部件，該連接部件同樣由所述的固定部件可拆卸設置在所述的支撐部件上，并與所述的光源模塊和所述的光探測模塊組成不透光的暗箱，該連接部件也是由不透光材料制成的。