[發(fā)明專利]一種多功能衍射演示儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810823474.4
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108877439A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦朝朝;董瑞超;王雨凡;原靜;胡速通
• 申請（專利權(quán)）人: 河南師范大學(xué)
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發(fā)明公開了一種多功能衍射演示儀，包括小型光學(xué)平臺，小型光學(xué)平臺上通過可調(diào)伸縮支架固定設(shè)置有半導(dǎo)體激光器，半導(dǎo)體激光器的側(cè)面依次設(shè)置有擴(kuò)束透鏡、準(zhǔn)直透鏡、衍射元件和電荷耦合器件圖像傳感器CCD，衍射元件通過可調(diào)伸縮支架固定設(shè)置在螺母座上，螺母座套設(shè)在絲桿上，絲桿的一端與固定架轉(zhuǎn)動連接，絲桿的另一端通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)的輸出軸固定連接，步進(jìn)電機(jī)固定設(shè)置在固定架上，固定架固定設(shè)置在小型光學(xué)平臺上。本發(fā)明通過設(shè)置擴(kuò)束透鏡、準(zhǔn)直透鏡、絲桿和步進(jìn)電機(jī)，解決了傳統(tǒng)的衍射演示儀視場范圍小、衍射圖樣模糊，且衍射類型固定，不可根據(jù)需要靈活改變的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衍射裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種多功能衍射演示儀。

背景技術(shù)

目前已有的衍射實(shí)驗(yàn)裝置通常情況下，每次只能做單縫衍射實(shí)驗(yàn)或雙縫衍射實(shí)驗(yàn)等不同衍射實(shí)驗(yàn)類型中的一個(gè)，衍射類型固定，不可根據(jù)需要靈活改變，對不同類型衍射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、記錄和對比通常不是特別簡便，此外，衍射現(xiàn)象通過白屏承接，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象會不明顯，且不便于多人同時(shí)觀看，大多數(shù)衍射實(shí)驗(yàn)采用氦氖激光器在大型光學(xué)平臺上進(jìn)行，不便于移動，只能在某些特定位置上進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，對進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的地點(diǎn)有很大的限制，故本發(fā)明設(shè)計(jì)一種多功能衍射演示儀來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種多功能衍射演示儀，解決了傳統(tǒng)的衍射演示儀視場范圍小、衍射圖樣模糊，且衍射類型固定，不可根據(jù)需要靈活改變的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種多功能衍射演示儀，包括小型光學(xué)平臺，小型光學(xué)平臺上通過可調(diào)伸縮支架固定設(shè)置有半導(dǎo)體激光器，半導(dǎo)體激光器的側(cè)面依次設(shè)置有擴(kuò)束透鏡、準(zhǔn)直透鏡、衍射元件和電荷耦合器件圖像傳感器CCD，衍射元件通過可調(diào)伸縮支架固定設(shè)置在螺母座上，螺母座套設(shè)在絲桿上，絲桿的一端與固定架轉(zhuǎn)動連接，絲桿的另一端通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)的輸出軸固定連接，步進(jìn)電機(jī)固定設(shè)置在固定架上，固定架固定設(shè)置在小型光學(xué)平臺上，且絲桿的兩側(cè)對稱固定設(shè)置有導(dǎo)向桿，螺母座亦套設(shè)在導(dǎo)向桿上，小型光學(xué)平臺上亦放置有計(jì)算機(jī)終端和控制器。

優(yōu)選的，可調(diào)伸縮支架上設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母。

優(yōu)選的，擴(kuò)束透鏡、準(zhǔn)直透鏡和電荷耦合器件圖像傳感器CCD均通過可調(diào)伸縮支架固定設(shè)置在小型光學(xué)平臺上。

優(yōu)選的，半導(dǎo)體激光器、擴(kuò)束透鏡、準(zhǔn)直透鏡、衍射元件和電荷耦合器件圖像傳感器CCD的中心點(diǎn)設(shè)置在同一條直線上。

優(yōu)選的，電荷耦合器件圖像傳感器CCD與計(jì)算機(jī)終端電性連接。

優(yōu)選的，半導(dǎo)體激光器和步進(jìn)電機(jī)的輸入端均與控制器的輸出端電性連接，控制器的輸入端與計(jì)算機(jī)終端電性連接。

本發(fā)明提供了一種多功能衍射演示儀，具備以下有益效果：

（1）本發(fā)明光路簡潔明了，實(shí)現(xiàn)了自動化調(diào)節(jié)衍射類型進(jìn)而可以進(jìn)行不同類型的衍射圖樣，不同類型的衍射圖樣更利于對比，方便進(jìn)行課堂的演示與講解。

（2）本發(fā)明采用小型的半導(dǎo)體激光器，且在小型光學(xué)平臺上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，整套設(shè)備輕巧易于攜帶、運(yùn)輸，可在不同地方進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。

（3）本發(fā)明利用電荷耦合器件圖像傳感器CCD采集衍射信息，并利用Matlab對衍射圖樣進(jìn)行處理，使衍射結(jié)果清晰、利于觀察，演示效果好。

（4）本發(fā)明利用步進(jìn)電機(jī)將衍射元件與計(jì)算機(jī)終端連接起來，可實(shí)現(xiàn)用計(jì)算機(jī)終端上的Labview自動化控制衍射元件的更換。

附圖說明

圖1為本發(fā)明俯視圖；

圖2為本發(fā)明側(cè)視圖。