[其他]自動光學演示裝置

無效

• 申請號: 87209899
• 申請日: 1987-07-09
• 公開（公告）號: CN87209899U
• 公開（公告）日: 1988-05-18
• 發明（設計）人: 張泊靜
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 黃冠穎

發明屬于物理學中演示光學現象的裝置。

現有的光學現象演示裝置，如演示光的干涉衍射現象的裝置中有一光源（如激光管）和一干涉衍射物片（如單縫、雙縫、園孔……等衍射物片）。光束經過物片以后在呈像屏上產生圖樣。這種演示裝置有兩點不足之處：（1）屏上有圖樣的區域太小，必須在屏的近處才能看清圖樣，因而課堂上大部分學生看不清楚演示圖樣；（2）由于裝置中每次只能放一個物片（例如單縫或園孔）。演示時必須調節物片的位置，使光束正好對準物片。因而每觀察一種現象就得重調一次物片的位置，課前要花許多時間做準備工作，也限制了課堂演示的內容、數量。

本發明在于設計一種能自動調節和演示的光學實驗裝置；且使圖樣放大、清晰便于大多數學生觀察。

自動光學演示裝置由五部分組成：

（一）固定物片的園盤及轉動定位部分。

N個物片均勻地分布在一園盤的邊緣槽中，園盤固定在一軸的上端，該軸通過園盤中心且垂直于園盤平面。電機帶動園盤轉動。在園盤的下面、軸的另一端固定一單刀N投波段開關，其中心在軸上，且其平面與軸垂直。園盤邊上側面有N個均勻分布的定位孔，在靠近園盤側面附近有一定位針，定位針固定在定位桿的一端，定位桿由一軸支撐并可繞該軸在園盤面所決定的平面內轉動。定位桿的另一端受中間繼電器的控制。

（2）電路部分

中間繼電器的觸點串聯在電動機迴路內，線圈迴路串聯單刀N投波段開關，單刀N投波段開關的N個觸點和與其相連的N個按鈕依次分為單、雙數兩組。各單數觸點與各雙數觸點的位置相互交叉，單數按鈕的另一端與一小繼電器的常通觸點連在一起????雙數按鈕的另一端與該小繼電器的常斷觸點連在一起。一個自動手動開關的兩端分別連接到常通觸點與常斷觸點之上。由一振蕩電路控制小繼電器。

三、光源光束部分

在光源與園盤之間有一能變換n種光束的機構，這個機構是在一園形鏡盤的同心園周上均勻地分布著n（n＜N）個小孔，將球面凹透鏡柱面透鏡等分別鑲在每個小孔內，這些透鏡的中心在同一園周上。鏡盤平面與光束垂直。鏡盤與一撥輪固定在通過它們中心的軸的兩端。軸方向沿光束方向，由一支柱支撐。撥輪平面與鏡盤平面平行，且邊緣上開有n個槽與鏡盤上的n個透鏡相對，使得光經過透鏡、槽照射到物片上。在大園盤的邊緣上分布著n個撥桿，將n個物片分為n組，每轉過一組物片，撥桿撥動撥輪轉過一個槽，從而將另一塊透鏡置于光路中。

（四）圖象的放大和顯示

光束通過物片后經反射鏡多次反射，再經放大鏡放大，最后在呈像屏上呈現放大的圖象。

（五）外殼

由于這種裝置需要較大的呈像屏，較長的機身，為減小儀器的體積，使呈像屏可折迭在側面板內。

本發明與已有技術相比具有如下優點：

（1）N個物片可以一次裝在園盤上部的邊緣槽中，調好位置以后就不再需要反復拆卸和調節了，用哪個物片演示光學現象，就按與該物片相對應的按鈕，電機帶動園盤轉動，使該物片正好停在光束中間。因而該裝置在使用和管理上非常方便，大大節約了時間、豐富了演示的內容。

（2）由于光束經反射鏡多次反射，再經放大鏡放大，最后在呈像屏上呈現的圖象被放大到相當清楚的程度，因而使得能容納270人的教室中的大部分學生能看清實驗現象。

附圖1是自動????光學演示裝置的結構圖，其中〔1〕大反射鏡，〔2〕中間繼電器，〔3〕連接件，〔4〕定位桿，〔5〕撥桿，〔6〕小反射鏡，〔7〕定位針，〔8〕園盤，〔9〕單刀N投波段開關，〔10〕物片，〔11〕電機，〔12〕皮帶輪，〔13〕撥????輪，〔14〕支柱，〔15〕鏡盤，〔16〕光源，〔17〕中反射鏡，〔18〕呈像屏。

附圖2是自動光學演示裝置中的電路圖，其中〔19〕是電源插頭，〔20〕按鈕（連雙數觸點），〔21〕按鈕（連單數觸點），〔22〕小繼電器，〔23〕振蕩電路，〔24〕自動、手動開關。