[实用新型]手持波动光学演示仪

说明书

技术领域

本实用新型属于教学仪器领域。

背景技术

在大学的普通物理课程中，光学是其中所要讲授的一个主要的内容，而光的波动性这一问题又恰恰是光学课程中的一个重要的知识点。由于光的波动性存在着一定的抽象性，使得多数学生初期接触这一问题时，在理解和掌握上有一定的困难。正因为如此，考虑通过适当的波动光学演示实验，帮助学生顺利理解所学到的知识，是一件重要的事情。波动光学的演示装置有许多，对于综合型的波动光学演示装置国内外也有一些厂家在生产，比如香港某教学仪器公司与国外一家光学公司合作开发、生产的一套综合型的波动光学演示装置，可以切换各种衍射物，能够演示大部分波动光学实验；并且有条件的学校在教室的设计上考虑到了光学演示实验的需要。但是，在普通教室很难实施这样的实验，因为光学实验一般需要无光或微光的条件，且实验仪器体型较大，需要的零件也较多，需要很高的稳定性，调节起来比较麻烦，所以这些都限制了光学演示在普通教室的开展。

实用新型内容

本实用新型提供了一种小型的、集成型的、能够演示许多波动光学现象的手持波动光学演示仪。

本实用新型的解决方案是：本装置的基本结构由光源3和衍射屏5构成，电源2为光源3提供能量，电源2采用干电池；衍射屏5由中心带有架轴5-3的圆片状的轮架5-2上安装衍射单元5-1构成；电源2、光源3、衍射屏5依次安置在金属圆管外壳1中；光束8沿外壳1轴线出射；衍射屏5通过外壳1中的内托6垂直外壳1轴线放置，使光束8穿过衍射单元5-1，衍射屏5通过轮架5-2上的架轴5-3与内托6中的轴托6-2配合，并部分露出外壳1，可通过拨动旋转，从而切换衍射单元5-1；每个轮架5-2围绕架轴5-3均匀放置8-10个衍射单元5-1构成衍射屏5，可以制作多个衍射屏5来放置多个衍射单元5-1，衍射屏5通过在外壳1上开槽，放置在装置的光路8中，可以在光路中更换不同的衍射屏5。

为了适应更多的实验要求，可以在装置的光路中加装扩束镜4和聚焦镜7，扩束镜4通过与衍射屏5中类似的轮架放置在光源3与衍射屏5之间，通过旋转轮架切换是否加装扩束镜4；聚焦镜7通过圆筒插装在外壳1的出光口处，并可作前后微调。

本装置可通过光源转换装置9安装两种光源：两只红、绿两激光器平行贴外壳壁放置，激光器的光束沿外壳1轴线方向向后射到一个安置在轮架上的斜面垂直于外壳1轴线的直角三棱镜9-1的斜面内，通过直角三棱镜9-1两个直角面的反射，光线沿外壳1轴线正向出射；通过转动轮架来切换不同的光源，并将光源与电源2连接的开关触点9-2设置在轮架上，当切换光源时接通相应光源的电源。

本实用新型的有益效果是：采用上述方案后，可以将波动光学的各种衍射物集中在衍射屏中，利用小巧的集成的实验装置，通过切换和更换衍射屏，就可以演示波动光学中很多实验。本仪器携带非常方便，可以不受场地和电源的限制，而且操作简单。

附图说明

图1：本仪器的基本结构示意图；

图2：本仪器的衍射屏结构示意图；

图3：本仪器轮架内托主视图；

图4：本仪器加装扩束镜和聚焦镜时的结构示意图；

图5：本仪器采用双光源时的结构示意图。

图中，1、外壳，2、电源(电池)，3、光源，3-1、红光激光器，3-2、绿光激光器，4、扩束镜，5、衍射屏，5-1、衍射单元，5-2、轮架，5-3、架轴，5-4、定位槽，6、内托，6-1、定位弹片，6-2、轴托，7、聚焦镜，8、光束，9、光源转换装置，9-1、直角三棱镜，9-2、开关触点。

具体实施方式