[发明专利]一种便捷型光栅衍射演示教学仪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种教学仪器，尤其涉及一种便捷型光栅衍射演示教学仪器。

背景技术

衍射光栅，通常简称为“光栅”，一种由密集、等间距平行刻线构成的非常重要的光学器件。它利用多缝衍射和干涉作用，将射到光栅上的光束按波长的不同进行色散，再经成像镜聚焦而形成光谱。天文仪器中应用较多的是反射光栅，它的基底是低膨胀系数的玻璃或熔石英上面镀铝，然后把平行线刻在铝膜上。

目前，老师在给同学教授衍射光栅的知识时，由于没有可靠地教学仪器，只能用语言描述，这样略显单调乏味，缺少乐趣，使得学生注意力不集中，这也大大降低了教学的效率，因此亟需研发一种可以增加学生好奇心，提高教学的趣味性，进而提高教学效率的便捷型光栅衍射演示教学仪器。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明为了克服现有的光栅衍射教学方式略显单调乏味，缺少乐趣，使得学生注意力不集中，这也大大降低了教学效率的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种可以增加学生好奇心，提高教学的趣味性，进而提高教学效率的便捷型光栅衍射演示教学仪器。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种便捷型光栅衍射演示教学仪器，包括有支柱、底板、第一支杆、摆动机构、小型半导体激光器、固定座、第二支杆、镜片、显示板和水平调节机构；两支柱对称固接于底板底部；水平调节机构安装于底板顶部，用于调节显示的水平位置；显示板安装于水平调节机构的一输出端，第一支杆固接于水平调节机构的另一输出端；摆动机构安装于第一支杆一侧部，用于调节激光照射的角度；小型半导体激光器安装于摆动机构输出端；固定座固接于水平调节机构顶部，且位于显示板与第一支杆之间；第二支杆固接于固定座顶部，镜片安装于第二支杆顶部。

优选地，摆动机构包括有第三支杆、第四支杆、第一电机、转盘、连接杆、第一滑轨、第一滑块和第一弹性件；第三支杆铰接于第一支杆一侧部；两第一弹性件固接于第一支杆一侧部，且位于第三支杆两侧；第一滑轨固接于第三支杆一端部，小型半导体激光器与第一滑轨连接；第四支杆固接于第一支杆一侧部，且位于两第一弹性件上方；第一电机安装于第四支杆一端部，转盘固接于第一电机输出端；连接杆一端部通过第一滑块与第一滑轨滑动连接，另一端部铰接于转盘。

优选地，水平调节机构包括有第二弹性件、第二滑块、第二滑轨、拉线、电动绕线轮、第三滑块和第三弹性件；电动绕线轮安装于第二滑轨内底部，第二滑块安装于第二滑轨一侧部，且能够沿第二滑轨轨迹滑动；显示板与第二滑块顶部固接；第二弹性件一端部与第二滑轨内一侧壁固接，另一端部与第二滑块一侧部固接；第三滑块安装于第二滑轨另一侧部，且能够沿第二滑轨轨迹滑动；第一支杆与第三滑块顶部固接；第三弹性件一端部与第二滑轨内另一侧壁固接，另一端部与第三滑块一侧部固接；电动绕线轮通过拉线分别与第二滑块和第三滑块的另一侧部传动连接。

优选地，本装置还包括有升降机构，升降机构安装于第二滑块顶部，且升降机构一侧部与显示板固接；升降机构包括有齿轮、转轴、第二电机、齿条、第四滑块、第三滑轨和升降箱；第三滑轨固接于升降箱内一侧壁，第二电机安装于升降箱内后壁，转轴固接于第二电机输出端，齿轮固接于转轴；齿条一侧部与齿轮啮合，另一侧部通过第四滑块与第三滑轨滑动连接。

优选地，第一弹性件、第二弹性件和第三弹性件为弹簧。

优选地，升降箱材质为不锈钢。

工作原理：本装置功能灵活，便于使用，当老师需要演示光栅衍射时，控制小型半导体激光器得电，小型半导体激光器射出光线，光线通过镜片穿透到显示板上，以此来供学生研究光栅衍射效果，且老师还可以控制摆动机构运作，摆动机构的摆动部件带动小型半导体激光器摆动，从而便于调节小型半导体激光器的照射角度，使得光栅衍射的演示效果更加多样，进而提高学生的学习兴趣，也使得学生能够更好地理解课堂内容，老师控制水平调节机构运作，水平调节机构能够调节显示板和小型半导体激光器之间的位置，使得演示的效果更加好，也便于同学们观看，提高学习的效率。