[發明專利]自動控制波動光學演示儀

在審

• 申請號: 202011368511.0
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112598981A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 楊廣武
• 申請（專利權）人: 天津中德應用技術大學;天津快鳥教育科技有限公司
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 李文洋

本發明屬于物理教學和科普儀器技術領域，具體涉及一種自動控制波動光學演示儀，包括框架、外殼、雙色激光源、轉筒、減速電機、偏振光源、旋轉偏振片、偏振電機、線陣CCD橫移組件以及磁性標尺；本裝置集成程度高，一臺儀器可以演示單縫衍射、單絲衍射、小孔衍射、雙縫多縫干涉、一維光柵衍射、二維光柵衍射、偏振等多種波動光學內容。

技術領域

本發明屬于物理教學和科普儀器技術領域，具體涉及一種自動控制波動光學演示儀。

背景技術

光的波動性是是大、中學物理課程教學和面向公眾科普的一個重要組成部分，因而光學實驗器材在教學和科普中得到了廣泛應用。但是，隨著社會和科技的發展，各項工作中人力成本顯著提高，尤其在科普場館和物理演示實驗室中，隨著開放時間的增加，給工作人員增添了一定的工作壓力，導致儀器維護成本增高，使用率降低。現有技術都需要人工調節，演示過程操作需要一定技術基礎。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自動控制波動光學演示儀，以解決背景技術中存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種自動控制波動光學演示儀，其特征在于：包括框架、外殼、雙色激光源、轉筒、減速電機、偏振光源、旋轉偏振片、偏振電機、線陣CCD橫移組件以及磁性標尺；所述雙色激光源安裝在從框架右側向左延伸的雙色光源橫梁上，所述減速電機安裝在框架左側，所述轉筒為橫向放置的帶底的圓筒，底部同軸與減速電機軸固定，筒壁在不同的輻射角安裝有單縫組件、單絲組件、小孔組件、雙縫多縫組件、一維光柵組件、正交光柵組件中的一種，所述偏振光源安裝在橫貫框架的偏振光源橫梁上，與雙色激光源發光方向平行，指向儀器前方，旋轉偏振片安裝在偏振光源正前方且與源處于同軸位置，偏振光源橫梁下安裝有偏振電機，偏振電機通過聯軸器連接并驅動旋轉偏振片；所述線陣CCD橫移組件包括一套雙光軸橫移軌道，雙光軸橫移軌道上裝有滑臺，滑臺上裝有線陣CCD，滑臺電機通過同步帶驅動滑臺帶動線陣CCD左右橫向移動；所述框架外裝有不透光的外殼，其中前部的外殼正對雙色激光源和偏振光源照射的位置開有上下長的孔，保證干涉、衍射和偏振光全部可以投射出殼外；磁性標尺正面有刻度，吸在黑板上。

優選地，所述轉筒側面裝有擋光條，對應框架的位置裝有光電限位開關。轉筒轉動一周，擋光條經過一次限位開關。

優選地，所述旋轉偏振片為外環固定在框架上，內環裝有偏振片，內環可在偏振電機通過聯軸器的驅動下繞偏振光源的光軸旋轉。

優選地，所述滑臺上裝的擋光條，框架相應位置裝有光電限位開關，滑臺橫向移動時擋光條會經過限位開關。

本發明的有益效果是：1、集成程度高，一臺儀器可以演示單縫衍射、單絲衍射、小孔衍射、雙縫多縫干涉、一維光柵衍射、二維光柵衍射、偏振等多種波動光學內容；

2、自動化程度高，可以通過按鈕、手機、電腦、或觸措屏控制，自動演示，一旦校準后不用人工調節。

3、通過單片機等電子技術，實現自動演示和延時自動關機，即無人操作情況下，可設定一定時間(如三分鐘)后關機。

4、儀器底部和后部均裝有底腳，可以采用平放和立式兩種方式工作。立式時，將光投向頂棚，即節約空間，又保證了激光使用的安全。

5、使用WIFI或紅外無線通信，可視化界面，操作簡潔，方便易懂，簡化電路接線，數據傳送方便。

附圖說明

圖1為本發明的一個方向立體圖；

圖2為本發明的第二種方向立體圖；

圖3為本發明的第三中方向圖。

具體實施方式

下面結合附圖及較佳實施例詳細說明本發明的具體實施方式。