[实用新型]马吕斯定律验证装置

说明书

技术领域

本实用新型属于物理测量领域，涉及一种马吕斯定律验证装置。

背景技术

偏振片对入射光具有遮蔽和透过的功能，可使纵向光或横向光一种透过，一种遮蔽。它是由偏振膜、内保护膜、压敏胶层及外保护膜层压而成的复合材料。有黑白和彩色二类，按应用又可分成透射、透反射及反透射三类。

在光路中放入偏振片P1作为起偏器，获得振动方向与P1透振方向一致的线偏振光，线偏振光的强度为入射自然光强度的一半。在光路中放入偏振片P2，作为检偏器，其透振方向P2与P1夹角为α，透过P2的光振幅：E＝Eo(cosα)，光强：I＝Io(cosα)^2，这就是马吕斯定律。当α＝0°或180°时，I＝Io，透射光最强。当α＝90°或270°时，I＝0，透射光强为零。当为其它值时，光强介于0和Io之间。

为了定量地检测透射光强的大小，在P2后放一光电池，根据光电池的输出电流i与透射光强大小I成正比的关系，可知光电池输出电流与偏振片的透振方向夹角α为余弦平方关系。

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit)，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，通过程序，用单片机可以方便的控制LED灯、数码管点亮速度和电动机的转速，可以方便的产生各种随机数字并进行运算。通过程序可以实现产品的高智能，高效率，以及高可靠性。

LCD液晶显示器是Liquid Crystal Display的简称，LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。

发明内容

在传统马吕斯定律验证实验中，检偏器转动的角度不好控制和测量，实验结果的处理也较为麻烦，本实用新型引入步进电机自动控制检偏器转动的角度，引入了单片机和LCD液晶显示器辅助处理实验结果，设计了一种结构简单、使用方便、性能可靠、造价低廉的马吕斯定律验证装置，可用于马吕斯定律验证。

为实现上述目的，本实用新型包括：支架(1)、激光器(2)、起偏器(3)、检偏器(4)、步进电机(5)、光电池(6)、单片机(7)、LCD液晶显示器(8)，其特征是：支架(1)包括一个底座和四个立柱，支架(1)的底座为长方体，在支架(1)的底座上垂直固定四个立柱，激光器(2)、起偏器(3)、步进电机(5)和光电池(6)分别固定在支架(1)四个立柱顶端，检偏器(4)固定在步进电机(5)的转轴上，激光器(2)发出的激光穿过起偏器(3)、检偏器(4)、和光电池(6)的中心，光电池(6)输出的电压信号送入单片机(7)，单片机 (7)将处理结果送入LCD液晶显示器(8)显示。

附图说明

图1马吕斯定律验证装置结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作具体说明。

参见图1马吕斯定律验证装置结构示意图，马吕斯定律验证装置由支架(1)、激光器(2)、起偏器(3)、检偏器(4)、步进电机(5)、光电池(6)、单片机(7)、LCD液晶显示器(8)组成，支架(1)包括一个底座和四个立柱，支架(1)的底座为长方体，在支架(1)的底座上垂直固定四个立柱，激光器(2)、起偏器(3)、步进电机(5)和光电池(6)分别固定在支架(1)四个立柱顶端，检偏器(4)固定在步进电机(5)的转轴上，激光器(2)发出的激光穿过起偏器(3)、检偏器(4)、和光电池(6)的中心，光电池(6)输出的电压信号送入单片机(7)，单片机(7)将处理结果送入LCD液晶显示器(8)显示。

使用时，由单片机(7)控制步进电机(5)的转角每隔10度(或15度)发生一次变化，角度的变化范围在0至90度之间，每一次角度变化后，光电池(6)输出的电压信号送入单片机(7)，单片机(7)将处理结果送入LCD液晶显示器(8)显示。通过LCD液晶显示器(8)显示的相对光强值大小即可验证马吕斯定律的正确性。