[发明专利]一种多功能衍射演示仪

说明书

本发明公开了一种多功能衍射演示仪，包括小型光学平台，小型光学平台上通过可调伸缩支架固定设置有半导体激光器，半导体激光器的侧面依次设置有扩束透镜、准直透镜、衍射元件和电荷耦合器件图像传感器CCD，衍射元件通过可调伸缩支架固定设置在螺母座上，螺母座套设在丝杆上，丝杆的一端与固定架转动连接，丝杆的另一端通过联轴器与步进电机的输出轴固定连接，步进电机固定设置在固定架上，固定架固定设置在小型光学平台上。本发明通过设置扩束透镜、准直透镜、丝杆和步进电机，解决了传统的衍射演示仪视场范围小、衍射图样模糊，且衍射类型固定，不可根据需要灵活改变的问题。

技术领域

本发明涉及衍射装置技术领域，具体为一种多功能衍射演示仪。

背景技术

目前已有的衍射实验装置通常情况下，每次只能做单缝衍射实验或双缝衍射实验等不同衍射实验类型中的一个，衍射类型固定，不可根据需要灵活改变，对不同类型衍射实验现象的观察、记录和对比通常不是特别简便，此外，衍射现象通过白屏承接，实验现象会不明显，且不便于多人同时观看，大多数衍射实验采用氦氖激光器在大型光学平台上进行，不便于移动，只能在某些特定位置上进行演示实验，对进行实验的地点有很大的限制，故本发明设计一种多功能衍射演示仪来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种多功能衍射演示仪，解决了传统的衍射演示仪视场范围小、衍射图样模糊，且衍射类型固定，不可根据需要灵活改变的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能衍射演示仪，包括小型光学平台，小型光学平台上通过可调伸缩支架固定设置有半导体激光器，半导体激光器的侧面依次设置有扩束透镜、准直透镜、衍射元件和电荷耦合器件图像传感器CCD，衍射元件通过可调伸缩支架固定设置在螺母座上，螺母座套设在丝杆上，丝杆的一端与固定架转动连接，丝杆的另一端通过联轴器与步进电机的输出轴固定连接，步进电机固定设置在固定架上，固定架固定设置在小型光学平台上，且丝杆的两侧对称固定设置有导向杆，螺母座亦套设在导向杆上，小型光学平台上亦放置有计算机终端和控制器。

优选的，可调伸缩支架上设置有调节螺母。

优选的，扩束透镜、准直透镜和电荷耦合器件图像传感器CCD均通过可调伸缩支架固定设置在小型光学平台上。

优选的，半导体激光器、扩束透镜、准直透镜、衍射元件和电荷耦合器件图像传感器CCD的中心点设置在同一条直线上。

优选的，电荷耦合器件图像传感器CCD与计算机终端电性连接。

优选的，半导体激光器和步进电机的输入端均与控制器的输出端电性连接，控制器的输入端与计算机终端电性连接。

本发明提供了一种多功能衍射演示仪，具备以下有益效果：

（1）本发明光路简洁明了，实现了自动化调节衍射类型进而可以进行不同类型的衍射图样，不同类型的衍射图样更利于对比，方便进行课堂的演示与讲解。

（2）本发明采用小型的半导体激光器，且在小型光学平台上进行实验，整套设备轻巧易于携带、运输，可在不同地方进行演示实验。

（3）本发明利用电荷耦合器件图像传感器CCD采集衍射信息，并利用Matlab对衍射图样进行处理，使衍射结果清晰、利于观察，演示效果好。

（4）本发明利用步进电机将衍射元件与计算机终端连接起来，可实现用计算机终端上的Labview自动化控制衍射元件的更换。

附图说明

图1为本发明俯视图；

图2为本发明侧视图。