[實用新型]一種基于雙縫干涉的連續激光波長測量實驗儀

有效

• 申請號: 201620068108.9
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN205352560U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 裴世鑫;崔芬萍;李金花
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01J9/02
• 分類號: G01J9/02
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;裴詠萍

技術領域

本實用新型涉及一種連續激光波長測量實驗儀，具體涉及一種基于雙縫干涉原理測量連續激光波長的實驗儀。

背景技術

光源波長的測量是高等學校理工科專業學生大學物理實驗教學中的一個基本內容。光源波長的測量方法很多，但干涉法是最實用、最精確，也是最可行的測量方法。在高等學校理工科大學物理實驗教學中，圍繞光的干涉所開設的雙縫干涉實驗、牛頓環實驗、邁克爾尋干涉儀實驗都可以開展光源波長的測量，但在實際的實驗教學中，除了邁克爾尋干涉儀明確要求測量光源波長外，其他涉及到光的干涉的實驗很少將光源的波長測量作為實驗教學的一項實驗目的，楊氏雙縫干涉實驗就是其中之一。

實際上，在干涉法測量激光波長的實驗中，基于楊氏雙縫干涉原理測量激光波長的方法是最直接也是最容易理解的一種。

1801年，托馬斯·楊進行了一次光的干涉實驗，即著名的楊氏雙孔干涉實驗，首次肯定了光的波動性，隨后在他的論文中以干涉原理為基礎，建立了新的波動理論，并成功解釋了牛頓環，精確測定了波長。1807年，托馬斯·楊發表了《自然哲學與機械學講義》（AcourseofLecturseonNaturalPhilosophyandtheMechanicalArts），書中綜合整理了他在光學方面的理論與實驗方面的研究，第一次描述了雙縫實驗：把一支蠟燭放在一張開了一個小孔的紙前面，在第一張紙的后面再放一張紙，不同的是第二張紙上開了兩道平行的狹縫，結果從小孔中射出的光穿過兩道狹縫投到屏幕上，就會形成一系列明、暗交替的條紋，這就是現在眾所周知的雙縫干涉條紋。楊氏雙縫干涉實驗是光學發展史上的著名實驗，后來的歷史證明，這個實驗完全可以躋身于物理學史上最經典的五個實驗之列。

雖然楊氏雙縫干涉實驗在光學，甚至是物理學的發展史上具有舉足輕重的地位，但在高校大學物理的教學中，有關楊氏雙縫實驗的應用卻介紹的非常少，很多高校甚至沒有將楊氏雙縫干涉實驗列為《大學物理實驗》的實驗教學項目，因此，學生雖然明白楊氏雙縫干涉實驗的重要意義，但卻不明白其應用價值。實際上，楊氏雙縫干涉實驗除了奠定了光的波動性外，另一個杰出貢獻就是測定了光的波長，因此，基于楊氏雙縫實驗原理，設計用于學生實驗用的連續激光波長測量實驗儀，既可以解決專用波長計因成本太高而很難用于學生實驗教學的缺點，讓學生通過實驗掌握波長計的工作原理，同時還可以通過實驗提升學生對雙縫干涉實驗的理解。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，提供一種能夠直觀看到實驗儀的內部結構，有效掌握楊氏雙縫實驗測量激光波長的原理和方法的實驗儀器。

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種基于雙縫干涉的連續激光波長測量實驗儀，該實驗儀包括光學元件固定架集成底板、光源、雙縫元件法蘭盤及可移動光電探測單元；光源、雙縫元件法蘭盤和可移動光電探測單元固定設于光學元件固定架集成底板上；雙縫元件法蘭盤上設有雙狹縫；可移動光電探測單元包括光電探測器固定滑塊；光電探測器固定滑塊可左右滑動地設于光學元件固定架集成底板上；光電探測固定滑塊一側設有狹縫，光電探測固定滑塊另一側、對應狹縫位置處設有光電探測器；光源的出射光依次通過雙縫元件法蘭盤的雙狹縫、光電探測固定滑塊的狹縫入射光電探測器。

為了將實驗儀小型號，本實用新型實驗儀還包括一次反射鏡和二次反射鏡；一次反射鏡和二次反射鏡分別固定設于光學元件固定架集成底板上；光源的出射光依次通過雙縫元件法蘭盤的雙狹縫、一次反射鏡、二次反射鏡、光電探測固定滑塊的狹縫入射光電探測器。

上述實驗儀還包括光源接入法蘭與二次反射鏡固定板；光源接入法蘭與二次反射鏡固定板垂直設于光學元件固定架集成底板上；光源接入法蘭與二次反射鏡固定板的左端設有通光孔A；光源通過光源接入法蘭盤固定在光源接入法蘭與二次反射鏡固定板的前側面，且位于通光孔A處。

光源接入法蘭與二次反射鏡固定板上、通光孔A的外周側設有O圈槽A；O圈槽A內設有O圈A，該O圈A位于光源接入法蘭與二次反射鏡固定板和光源接入法蘭盤之間；光源接入法蘭與二次反射鏡固定板和光源接入法蘭盤之間通過螺絲固定相連。

二次反射鏡設于光源接入法蘭與二次反射鏡固定板右端的后側面上。

上述實驗儀還包括二次反射鏡托盤；二次反射鏡托盤呈長方形；光源接入法蘭與二次反射鏡固定板的右端的后側面上設有與二次反射鏡托盤相對應的長方形臺階；二次反射鏡通過二次反射鏡托盤固定在長方形臺階處；二次反射鏡托盤的一條對角線的上端通過螺絲和光源接入法蘭與二次反射鏡固定板固定，另一條對角線的兩端通過微調螺絲和光源接入法蘭與二次反射鏡固定板相連。