[發(fā)明專利]利用透射光柵對可見光譜裸眼觀測并讀取波長的裝置及基于該裝置觀測并讀取波長的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201510012376.9 | 申請日： | 2015-01-09 |
| 公開（公告）號： | CN104535181A | 公開（公告）日： | 2015-04-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊慶鑫;林珊;李俊慶;趙海發(fā) | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | G01J3/02 | 分類號： | G01J3/02;G01J3/28 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109 | 代理人： | 張利明 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 利用 透射 光柵 可見 光譜 裸眼 觀測 讀取 波長 裝置 基于 方法 | ||
1.利用透射光柵對可見光譜裸眼觀測并讀取波長的裝置，其特征在于，它包括：入射狹縫(4)、透射光柵(6)、機械轉(zhuǎn)臂(8)、一號白光狹縫(9)、二號白光狹縫(10)、指針(11)和非線性波長標尺(12)；
光源(1)發(fā)出的光穿過入射狹縫(4)垂直入射至透射光柵(6)含有光柵刻線的一側(cè)，透射光柵(6)對其接收到的光進行衍射，
一號白光狹縫(9)和二號白光狹縫(10)均垂直于機械轉(zhuǎn)臂(8)的長度方向固定在機械轉(zhuǎn)臂(8)上，指針(11)固定在機械轉(zhuǎn)臂(8)的另一端，且指針(11)的指針指向非線性波長標尺(12)的刻度；
機械轉(zhuǎn)臂(8)的一端與透射光柵(6)含有光柵刻線的一側(cè)中心位置鉸接，非線性波長標尺(12)沿指針(11)擺動時走過的路徑設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用透射光柵對可見光譜裸眼觀測并讀取波長的裝置，其特征在于，它還包括：會聚透鏡(5)；穿過入射狹縫(4)的光透過會聚透鏡(5)垂直入射至透射光柵(6)含有光柵刻線的一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用透射光柵對可見光譜裸眼觀測并讀取波長的裝置，其特征在于，它還包括：毛玻璃片(3)；光源(1)發(fā)出的光經(jīng)毛玻璃片(3)透射后再穿過入射狹縫(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用透射光柵對可見光譜裸眼觀測并讀取波長的裝置，其特征在于，它還包括：放大鏡(13)；該放大鏡(13)位于機械轉(zhuǎn)臂(8)的另一端，用于放大非線性波長標尺(12)上的刻度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用透射光柵對可見光譜裸眼觀測并讀取波長的裝置，其特征在于，它還包括：連動桿(16)、絲桿(17)和手輪(18)；
手輪(18)用于帶動絲桿(17)的動作端沿X軸方向移動，連動桿(16)的一端固定在絲桿(17)的動作端，連動桿(16)的一端固定在機械轉(zhuǎn)臂(8)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用透射光柵對可見光譜裸眼觀測并讀取波長的裝置，其特征在于，它還包括：外殼(20)；
外殼(20)的側(cè)壁開有手輪孔，手輪(18)嵌固在該手輪孔內(nèi)，外殼(20)的兩個側(cè)壁上分別設(shè)有入射光窗口(2)和觀察窗口(14)，
透射光柵(6)、機械轉(zhuǎn)臂(8)、一號白光狹縫(9)、二號白光狹縫(10)、指針(11)、非線性波長標尺(12)、連動桿(16)、絲桿(17)和手輪(18)均位于外殼(20)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用透射光柵對可見光譜裸眼觀測并讀取波長的裝置，其特征在于，二號白光狹縫(10)到透射光柵(6)中心的距離為非線性波長標尺(12)到透射光柵(6)中心的距離的0.8倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用透射光柵對可見光譜裸眼觀測并讀取波長的裝置，其特征在于，入射狹縫(4)到透射光柵(6)中心的距離等于非線性波長標尺(12)到透射光柵(6)中心的距離。
9.基于權(quán)利要求1所述的利用透射光柵對可見光譜裸眼觀測并讀取波長的裝置觀測并讀取波長的方法，其特征在于，該方法為：
首先，開啟光源(1)，在透射光柵(6)的另一側(cè)觀測光譜，
然后，調(diào)節(jié)機械轉(zhuǎn)臂(8)的擺動角度，使得衍射譜線與一號白光狹縫(9)和二號白光狹縫(10)所確定的直線共線，
最后，讀取當前位置下，指針(11)所指出的非線性波長標尺(12)的刻度，獲得光譜波長。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于利用透射光柵對可見光譜裸眼觀測并讀取波長的裝置觀測并讀取波長的方法，其特征在于，波長x在非線性波長標尺(12)上的對應(yīng)位置的確定方法為：
x＝R·arcsin(λ/d)
其中，λ為波長，R為弧形非線性波長標尺(12)的半徑，即非線性波長標尺(12)到光柵中心的距離，d為光柵常數(shù)。
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