[發(fā)明專利]手持式動態(tài)光波衍射演示儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310343347.1
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103440804A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊廣武;江越;朱飛;劉枝朋;金光浩
• 申請（專利權(quán)）人: 天津城建大學(xué)
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種教學(xué)儀器，特別是一種手持式動態(tài)光波衍射演示儀。?

背景技術(shù)

光學(xué)是大學(xué)物理課程一個重要組成部分，光的衍射特性是光學(xué)部分的一個重要知識點，鑒于該特性不易被初步接觸的學(xué)生所理解，因此考慮通過現(xiàn)場直觀的課堂實驗演示，以促進學(xué)生理解掌握光的衍射特性，從而提升大學(xué)物理課程的教學(xué)效果。?

目前，光學(xué)類的儀器很多，但是儀器的體積規(guī)模都很笨重和龐大，不方便攜帶，而且要求的實驗環(huán)境條件也比較高，如弱光條件等；同時，實驗室演示教學(xué)不能保證學(xué)生的實驗與理論課進度相同，從而達(dá)到理論與實踐的有機結(jié)合。就光波衍射而言，現(xiàn)有的小型手持實驗儀器（手持波動光學(xué)演示儀，專利號：ZL200820122697.X）不能同時顯示兩束不波長光波的衍射現(xiàn)象，不能動態(tài)測試單縫寬度連續(xù)變化時衍射條紋的變化規(guī)律，只能定性演示，不能定量測量和計算來驗證理論結(jié)果。?

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)上的不足，本發(fā)明的目的是提供一種手持式動態(tài)光波衍射演示儀，該教學(xué)儀器體積小，重量輕，不用外接電源，演示效果直觀、易操作，既可定性演示，又可定量測量，能夠滿足大學(xué)物理中波動光學(xué)的教學(xué)要求，有助于提高學(xué)生的理解力。?

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種手持式動態(tài)光波衍射演示儀，其中：該演示儀包括相互可旋轉(zhuǎn)套接的有機玻璃管A、有機玻璃管B，還包括電源盒、綠光激光器、紅光激光器、可調(diào)狹縫裝置、光柵位槽、測量標(biāo)尺和總開關(guān)、紅光開關(guān)、綠光開關(guān)；?

將所述電源盒通過輸出導(dǎo)線與總開關(guān)連接，總開關(guān)分別通過綠光開關(guān)連接綠光激光器、通過紅光開關(guān)連接紅光激光器，電源盒、綠光激光器、紅光激光器通過螺絲固定在有機玻璃管A內(nèi)，總開關(guān)、紅光開關(guān)、綠光開關(guān)固定在有機玻璃管A的管壁上；在有機玻璃管B管壁上開兩個矩形孔，第一個矩形孔內(nèi)安裝可調(diào)狹縫裝置，第二個矩形孔為光柵位槽，在有機玻璃管A和有機玻璃管B套接處分別開有兩對孔，所述兩對孔為對稱設(shè)置，兩對孔的軸線與可調(diào)狹縫裝置的狹縫方向平行，所述孔內(nèi)插入儀器支架的兩端；在有機琉璃管B的一側(cè)設(shè)置有測量標(biāo)尺，綠光激光器、紅光激光器的光束投射到所述測量標(biāo)尺上。?

本發(fā)明的效果是：?

（1）體積小巧，整體體積可控制在300（長）×60（寬）×100（高）mm以內(nèi)，便于攜帶，可以直接用于課堂演示教學(xué)，替代了傳統(tǒng)的只能在實驗室演示，解決了演示實驗與理論教學(xué)不能同步的問題。?

（2）采用手持式，在教室中可以選擇比較暗的區(qū)域作為背景進行演示，方便靈活。?

（3）采用縫寬可調(diào)的狹縫裝置作為主要衍射元件，能夠通過調(diào)節(jié)縫寬動態(tài)地演示和測量縫寬改變時衍射條紋的變化。?

（4）用螺絲可以對狹縫裝置與激光器相對位置進行微調(diào)，來演示二者相對移動時衍射條紋的變化情況。?

（5）配備了測量標(biāo)尺，除定性演示之外，還可以定量測量，而且測量標(biāo)尺可以很方便地用自帶的磁性直接貼在黑板上。?

（6）可以使不同波長的紅、綠兩束光同時通過衍射屏，進行定量對比和測量。?

（7）結(jié)構(gòu)簡單，成本低，投資少，便于推廣。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明演示儀的整體結(jié)構(gòu)圖；?

圖2是本發(fā)明演示儀的框架圖；?

圖3是本發(fā)明演示儀的激光器電源控制電路示意圖；?

圖4是本發(fā)明演示儀的激光器固定調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)俯視圖；?

圖5是本發(fā)明演示儀的激光器固定調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)前視圖；?

圖6是本發(fā)明演示儀的可調(diào)狹縫裝置和光柵位槽結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖7是本發(fā)明演示儀的支架安裝圖。?

圖中：?

1、有機玻璃管A??2、有機玻璃管B??3、電源盒??4、綠光激光器?

5、紅光激光器??6、可調(diào)狹縫裝置??7、光柵位槽?

8、狹縫定位螺釘和彈簧??9、縫寬調(diào)節(jié)螺桿??10、總開關(guān)?

11、綠光開關(guān)??12、紅光開關(guān)??13、螺絲?

14、儀器支架??15、光柵片??16、測量標(biāo)尺?

17、有機玻璃管A和有機玻璃管B的軸線?

具體實施方式

結(jié)合附圖對本發(fā)明的手持式動態(tài)光波衍射演示儀結(jié)構(gòu)加以說明。?

本發(fā)明的手持式動態(tài)光波衍射演示儀結(jié)構(gòu)是，該演示儀包括相互可旋轉(zhuǎn)套接的有機玻璃管A1、有機玻璃管B2，還包括電源盒3、綠光激光器4、紅光激光器5、可調(diào)狹縫裝置6、光柵位槽7、測量標(biāo)尺16和總開關(guān)10、紅光開關(guān)11、綠光開關(guān)12。?