[发明专利]伞齿轮反射折射起偏示教仪

说明书

一种伞齿轮反射折射起偏示教仪，其特征是：指针A、指针B和支架固定在基座上，基座放入容器内，支架支撑轴，利用伞齿轮啮合原理，将相同参数的三个伞齿轮依次啮合，通过量角器、连杆、伞齿轮以及指针特定位置的确定，伞齿轮A固定连杆A，连杆A固定激光器，伞齿轮B固定连杆B，连杆B依次固定检偏器和接收光幕A，连杆C固定接收光幕B，连接伞齿轮A、伞齿轮B和连杆C分别用轴承与固定轴连接，实验时，注入电解质溶液至与固定轴轴线等高，打开激光器并将激光器逆时针旋转一个角度，利用啮合原理，两个接收光幕等角度偏转，松开花式螺栓，调整连杆C的角度，可测入射角、反射角与折射角，旋转检偏器，验证布儒斯特定律。

技术领域

本发明属于物理光学实验教学设备领域，特别涉及到一种利用伞齿轮啮合原理制作的，集验证反射、折射、起偏和折射率测量于一体的示教装置。

背景技术

物理教学中指出：自然光在电介质界面上反射和折射时，一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光，只有当入射角为某特定角时反射光才是线偏振光，其振动方向与入射面垂直。

目前，就反射起偏现象缺少直观、可信的实验演示，口头描述的实验现象学生不易理解和接受。因此，本发明通过齿轮传动保证传动比和同步偏转实现了反射、折射和起偏现象直观、可信的实验演示与示教。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用伞齿轮啮合原理制作，集验证反射、折射、起偏和折射率测量示教仪，通过伞齿轮传动的传动比恒定、平稳性较高、传递运动准确可靠、结构紧凑、易于变向等特点，搭建一台便携式示教仪，实现教学中能随课堂进行反射、折射和起偏演示，达到随时测量光学材料折射率和验证布儒斯特定律的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种伞齿轮反射折射起偏示教仪，其特征在于：支架16、指针B25和指针A 26分别固定在基座1上，基座1安置于容器34中，固定轴19垂直穿过支架16轴线，用平键17固定；量角器A5和连杆A7固定在伞齿轮A6上，所述的伞齿轮A6通过轴承A4与固定轴19活动连接，用螺母A3限位，量角器B22和连杆B12固定在伞齿轮B23上，所述的伞齿轮B23通过轴承B18与固定轴19活动连接，连杆C24通过轴承D20与固定轴19活动连接，用螺母B21限位，量角器A5、量角器B22、伞齿轮B23和伞齿轮A6的圆心与固定轴19的轴心重合，指针A26和指针B25分别针指量角器A5和量角器B22的圆心，连杆A7、连杆B12和连杆C24上对应的观测孔A27、观测孔B32和观测孔C33的一边分别与其自身连杆的中心线重合，观测孔A27观测连杆A7与量角器A5的初始定位角度，观测孔B32观测连杆B12与量角器B22的初始定位角度，观测孔C33观测连杆C24与量角器B22的实时角度，且连杆A7、连杆B12和连杆C24的中心线均穿过固定轴19的轴心；螺钉28将半圆型连杆29与连杆C24连接，花式螺钉31穿过半圆型连杆29上的滑动槽30与连杆B12连接，松开花式螺钉31，所述花式螺钉31沿滑动槽30的壁滑动，连杆B12和连杆C24间的角度变化；激光器8固定在连杆A7上，检偏器架9固定在连杆B12中部，检偏器10安装在检偏器架9上，接收光幕A11固定在连杆B12的顶部，接收光幕B2固定在连杆C24的顶部，伞齿轮C13通过轴承C15与螺杆轴14活动连接，螺杆轴14固定在支架16顶部，伞齿轮A6与伞齿轮C13啮合，伞齿轮C13与伞齿轮B23啮合；使用时，注入电解质溶液使液面35高度升至与固定轴19的轴线重合。

如上所述的一种伞齿轮反射折射起偏示教仪，其特征在于：固定连杆A7时，通过观测孔A27观测量角器A5的角度，使指针A26所指量角器A5的角度在同一直径上，起始角度为0°，同样确定连杆B12、量角器B22和指针B25的起始角度也为0°。

如上所述的一种伞齿轮反射折射起偏示教仪，其特征在于：打开激光器8，激光照射液面35，产生反射光，穿过检偏器10到接收光幕A11，调整检偏器10，接收光幕A11幕中心上的光斑由明变暗，证明反射光是偏振光。