专利名称：小型多功能光学实验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属物理实验仪器技术领域，具体涉及一种小型化重量轻的精密多功能光学实验仪器。
背景技术：
光学实验仪器是大学物理实验的重要实验设备之一。通常基本光学实验仪器用光具座、滑块、光源、屏或光强接收器、透镜、光缝、偏振片、波片等组成。其导轨一般用铁质材料制成，时间一长多数会生锈，滑块在导轨上拉不动，滑块和导轨占地面积大又笨重，而且实验必须在暗室内进行。这种实验仪一般都没有精密微调装置，因此大学光学实验中的光偏振物理实验，测固体材料反射系数方法和测半导体折射率等实验，效果较差。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种供大学光学物理实验用的小型、轻便、精密的多功能光学实验仪。
本实用新型设计的小型多功能光学实验仪，由带刻度的底座、导轨、样品转盘系统、数字式光功率计和一组旋转式实验转盘系统组成，如图1所示。其中，所述旋转式实验转盘系统包括带半导体激光器的转盘系统、带偏振片的转盘系统，带波片的转盘系统；各个转盘系统均由垂直放置的转盘1、高度调节杆2、支柱3和滑块4组成，滑块4下侧为燕尾形凹槽结构，导轨5为燕尾形凸槽结构，两者相互配合，使旋转式实验转盘的滑块沿导轨移动，见如图2和图3所示，支柱3上设有调节旋钮6，可以调节调节杆2的高度，也即调节调节杆上面的转盘1的高度；转盘1由带刻度的内转盘(即刻度盘)7、调整圈8、旋钮9、外盘10、指示件11组成，刻度盘7与外盘10之间为钢珠轴承结构，当刻度盘7转动时，可以减少相互之间的磨擦力，旋钮9紧靠刻度盘7，用于调节刻度盘7的刻度，见图4所示。在刻度盘中心，安装半导体激光器12，构成带激光器的转盘系统13；安装上偏振片14，构成带偏振片的转盘系统15；安装上波片，构成带波片的转盘系统16。
本实用新型中，样品转盘系统17由调节支架20、水平放置的转盘1和高度调节杆2、支柱3和滑块4组成，见图1所示。
本实用新型中，带激光器的转盘13与带偏振片的转盘15组成一个可绕水平轴作垂直转动的线偏振光光源。由于半导体激光器发出的激光为部分偏振光，可以将带偏振片的转盘15放入激光入射方向。转动偏振片，当接收器接收到光强度最大时，此时偏振片光轴与部分偏振光最强处方向一致。这时，系统即为线偏振光源。该线偏振光源将偏振光转动时，只须将半导体激光器和偏振片作为一个系统，转动时一起转动即可。该线偏振光源在物理光学实验中有较广的应用。例如，可做光偏振实验，介质折射率测定实验等。
本实用新型中，光功率计21由高灵敏度硅光电源、电流放大器、数字电压表、分压器经电路连接组成。光功率计的探测器18安装于可转动的支架19上，支架19安装于样品转盘系统3的下端支柱上，通过支架连杆可绕样品转架作360°转动。
本实用新型中，还设有一个遮光罩22，该遮光罩由左右两块侧板、后板及上面板组成，如图5所示。使用该遮光罩2可使某些实验直接在明室通风的实验室内完成。
本实用新型中，转盘系统中的刻度盘7与旋钮9之间设有一个橡胶圈，以增加旋钮与刻度盘之间的磨擦力。这样，实验者用手指轻轻捻动旋钮9，就能方便地微调刻度盘，使角度定位方便，手感舒服。
本实用新型设计的多功能光学实验仪可做多种基本物理实验透镜焦距测定、光偏振物理实验、玻璃及半导体折射率测定、双棱镜测单色光波片、验证马吕斯定律、单缝单丝稍微、太阳能电池我测量、硅光电池线性响应等8个实验，实验数据稳定可靠。
图1为本仪器结构图。
图2为本仪器的燕尾凹槽形滑块结构图。
图3为本仪器的燕尾凸槽形导轨结构图。
图4为本仪器的转盘结构图。
图5为本仪器可绕水平轴转动的线偏振光系统。
图6为本仪器小型精密光功率计外形结构图。
图7为本仪器遮光罩结构图。
图中标号1为转盘，2为高度调节杆，3为支柱，4为滑块，5为导轨，6为调节旋钮，7为内转盘，8为调整圈，9为旋钮，10为外盘，11为指示件，12为半导体激光器，13为带激光器的转盘系统，14为偏振片，15为带偏振片的转盘系统，16为带波片的转盘系统，17为样品转盘系统，18为探测器，19为转动支架，20为调节支架，21为光功率计，22为遮光罩高度，23为样品压紧架，24为带刻度的底座。
具体实施方式
本光学实验仪的导轨5与滑块4设计成燕尾形结构，如图2和图3所示。导轨5长度为50cm，导轨斜侧面刻有毫米分度的标尺，而滑块4的斜侧面刻有读数标志线。导轨5的侧面与滑块4构成一个平面，而且滑块侧面的读数标志线正好对准滑块上面立柱的中心位置。这样，读数无视差，定位准确度高。
本光学实验仪的转盘1分三种类型(1)一种类型中心部分只开一个可容纳半导体激光器外径的小孔，半导体激光器12水平放置，同轴固定于小孔中，转盘1转动时，半导体激光器12也同轴同心地转动，这样可有利于调节偏振光的振动方向。(2)第二种转盘的中心开有M2.7cm的圆孔槽，偏振片14或1/4波片可放入该圆孔槽中，外面用内径M2.7cm的螺纹圈将偏振片14或1/4波片紧紧复盖，这样转盘1转动时，可达到偏振片或1/4波片同轴同步转动目的。以上两种转盘分别与高度调节杆2、支柱3和调节旋钮6分别组成带激光器的转盘系统13、带偏振片的转盘系统15和带波片的转盘系统16。(3)第三种转盘中心没有孔，该转盘水平放置，与转动支架19、升降调节杆2、支柱3组成样品转盘系统17，该转盘可设有样品压紧架23，样品压紧架23的固定部件与转盘外壳相连，样品砖用可绕压轴转动的压圈压紧，并与转盘紧密接触。当转盘转动时，样品砖(待测固体贴砖表面，并放在转盘轴心部位)将绕转盘轴转动。
上述三种转盘可用铝合金材料制成，采用轴承结构，用钢珠滑动减小摩擦力。调节转盘可达到微小角度的改变。
本实用新型中的导轨、滑块、转盘系统等均采用铝合金材料制作，表面进行阳极氧化处理。
本仪器中光功率计的探测器18，通过转动支架19连杆与水平转动转盘下的滑块上支柱3相连。探测器可以根据需要，绕水平转盘上的样品砖作360°的转动。
根据实验需要，本仪器还可配置白光源。例如发光二极管光源。
权利要求1.一种小型多功能光学实验仪，其特征在于由带刻度的底座、导轨、样品转盘系统、数字式光功率计和一组旋转式实验转盘系统组成，其中，所述旋转式实验转盘系统包括带半导体激光器的转盘系统、带偏振片的转盘系统，带波片的转盘系统；各个转盘系统均由垂直放置的转盘(1)、高度调节杆(2)、支柱(3)和滑块(4)组成，滑块(4)下侧为燕尾形凹槽结构，导轨(5)为燕尾形凸槽结构，两者相互配合，使旋转式实验转盘的滑块沿导轨移动，支柱(3)上设有调节旋钮(6)，转盘(1)由刻度盘(7)、调整圈(8)、旋钮(9)、外盘(10)、指示件(11)组成，刻度盘(7)与外盘(10)之间为钢珠轴承结构，旋钮(9)紧靠刻度盘(7)，用于调节刻度盘(7)的刻度。
2.根据权利要求1所述的光学实验仪，其特征在于样品转盘系统(17)由调节支架(20)、水平放置的转盘(1)和高度调节杆(2)、支柱(3)和滑块(4)组成。
3.根据权利要求1所述的光学实验仪，其特征在于带激光器的转盘(13)与带偏振片的转盘(15)组成一个可绕水平轴作垂直转动的线偏振光光源。
4.根据权利要求1所述的光学实验仪，其特征在于光功率计的探测器(18)安装于可转动的支架(19)上，支架(19)安装于样品转盘系统(3)的下端支柱上，通过支架连杆可绕样品转架作360°转动。
5.根据权利要求1所述的光学实验仪，其特征在于还设有一个遮光罩(22)，该遮光罩由左右两块侧板、后板及上面板组成。
6.根据权利要求2所述的光学实验仪，其特征在于样品转盘系统(17)还设有样品压紧架(23)。
7.根据权利要求1所述的光学实验仪，其特征在于还配有白光源。
专利摘要本实用新型为一种小型精密多功能光学实验仪器。它由带刻度的底座、导轨、样品转盘系统、数字光功率计和一组旋转式实验转盘系统组成。实验转盘系统包括半导体激光器的转盘系统、带偏振片的转盘系统、带波片的转盘系统等。各个转盘系统均由转盘、高度调节杆、支柱、滑块组成，滑块与导轨以燕尾槽结构形式配合滑动。本实验仪小型、轻便，精度高，操作方便，可做多至8种的光学实验。
文档编号G09B23/22GK2655365SQ03209709
公开日2004年11月10日 申请日期2003年8月13日 优先权日2003年8月13日
发明者孙强, 陆申龙 申请人:上海复旦天欣科教仪器有限公司