[实用新型]教学用红外线作用演示器

说明书

本实用新型涉及教学用红外线作用演示器。

红外线作用演示器是一种教学仪器，供教师和学生实验用。人们常用的方法是光源发出具有连续光谱的白光，照明分光镜中平行光管狭缝，光线经平行光管物镜后成平行光束，投射在棱镜上，产生色散，成连续光谱，获得红外线，但该红外线受到光源和平行光管物镜限制，强度很弱，只能用传感器才能感受到红外线存在。若要演示红外线的热性质，还得要另一套装置，该装置由二块凹面镜，热辐射物体及热敏温度计组成。热辐射物体位于左边凹面镜焦点上，辐射出的红外线经右边凹面镜反射重新会聚在该凹面镜焦点上，该处放置热敏温度计。上述方法仪器复杂，操作不便，且所取得红外线强度均很弱，必须借助于电子放大器的传感器、热敏温度计等。

本实用新型的目的是提供一种一机多用生动直观的教学用红外线作用演示器。

下面结合附图加以说明。

附图是红外线作用演示器示意图。

红外线作用演示器，具有镜筒［3］，镜筒前端装有红外滤光片［1］和大孔径透镜［2］，镜筒后端装有接收器固定架［5］，镜筒放在带有底座［7］的支架［6］上并用起水平轴作用的锁紧螺钉固定。红外滤光片，大孔径透镜，镜筒之间用螺纹连结，红外滤光片为有色光学玻璃如HB685～HB1200和薄膜滤光片。镜筒可绕支架上水平轴作俯仰转动，并可定位在所需的位置上，以对准任意高角的太阳和能发出连续光谱的其它光源。接收器固定架设有前后移动调节装置。在接收器固定架上可根据需要放置火柴、硝化棉、温度计、红外线传感器等，以完成演示红外线的发现，性质和应用等实验。

教学用红外线作用演示器的实验方法如下：

1.红外线的发现

（1）把本仪器的镜头在水平方位上大致朝向太阳，取下红外滤光片，俯仰转动镜头，对准太阳，阳光就会聚在镜头焦点上，此时太阳像最圆、紧亮，调整接收器固定架，使太阳像居中。

（2）装上红外滤光片，焦点上白光立即消失，只有红外线存在，把火柴或硝化棉放在接收器固定架上，由于红外线的热作用温度很快上升就燃烧。

这正说明了连续光谱可见光波段范围外长波处有红外线存在，用本仪器就可直观地探测出来。

若不用阳光，也可用100W台灯作为光源，再用本仪器，并将红外传感器安装在接收器固定架上，也能完成上述实验。

2.红外线的性质

实验方法同上。可得出以下二结论：

（1）由于太阳光红外线通过红外滤光片和透镜成象，说明红外线具有可见光同样性质，即遵守光的直线传播、折射、反射等光学基本定律。

（2）放置在透镜焦点处火柴或硝化棉的燃烧正说明红外线的最重要性质——热作用。

3.红外线应用

报警门铃联上6V干电池或外接DC6V学生电源，使用一般白炽灯与本仪器和红外接收管配对使用，打开开关，在白炽灯和本仪器之间用手或其它物体遮档，门铃立即报警。

本演示器实际上是一台切实可用的红外探头，在其后装上红外接收传感器就组成了红外自动监视系统或探测系统。

本实用新型的优点：

1.本实用新型直接利用宇宙中取不尽，用不完，无污染，发出连续光谱的太阳光，经滤光片和大孔径物镜，只有红外线通过，并会聚在物镜焦点上，可把放置在该焦点上火柴、梢棉等燃烧起来或使一般温度迅速上升，无需传感器，热敏温度计，非常生动直观。

2.一机多用，只要用本仪器，一次就完成红外线发现、红外线的性质，如红外线遵守光的直线传播，光的折、反射等可见光线的基本定律和红外线最主要性质——热作用。

3.本仪器实质上是一个红外探头。在其前放置光源，在其后配上一个红外传感器，就可作红外自动监视系统或探测系统。