专利名称：学生型分光镜的制作方法
技术领域：
本实用新型所述的学生型分光镜是一种新型的分光镜，是对现有分光镜的改进发明，是用于大学和中学物理课堂教学的一种新型教学仪器。
该技术领域的现有技术是一种由平行光管、刻度尺(度盘或波长鼓轮)、棱镜台和望远镜所组成的分光镜(计或仪)。这种分光镜体积大、光路长、物镜孔径小、色散小、分辨率低，故不适用于课堂教学。尤其在进行光谱实验时调节麻烦，并需要在暗室里进行，同时由于造价高，一般中学无力购买。另一种直视分光镜，虽然可以脱离暗室，但由于色散小、分辨率低，则观察光谱效果差，用这种仪器观察太阳光谱只能看到连续光谱，易使观察者误认为太阳光谱是连续光谱这个错误结论。针对上述现有技术中存在的问题，设计一种新型的教学分光镜，从而克服现有技术中的缺点是十分必要的。
鉴于上述现有技术中存在的问题，本实用新型的任务是设计一种新型理想的学生型分光镜。这种新型学生型分光镜采用优质全息平面光栅作为色散元件，一个透镜系统，它既起到聚光作用又兼任放大镜作用，从而把光学元件压缩到最低的限度。这种新型分光镜具有光路短、物镜孔径大、光强增大、分辨率高、体积小、重量轻、成本低、不需要暗室即可观测等特点。因此本实用新型是一种结构新颖、使用简便、价格低廉、便于携带的新型学生型分光镜，是一种新式的物理教学仪器。
本实用新型所述的学生型分光镜，属于全息光栅分光仪器。其特征是在暗匣中装有支架，在暗匣的进光孔上装有附板，光线通过进光孔和附板上的狭缝进入暗匣内。在支架上具有透光孔并装有透镜和光栅，在暗匣的外侧设有观察孔。在暗匣内装有遮光板、横向板、在横向板上具有光栏和视场光栏，遮光板与横向板呈T型连接。在暗匣内侧的光谱成像处设置标尺，在标尺附近装有照明灯。狭缝是固定式，光栅作用是分光，透镜用于聚光和放大，标尺用于定标，因在光谱成像处设置标尺，可以直接读出谱线在标尺上的位置，以确定其波长。在光路上，使入射光与透镜的主光轴成一定的角度，并用光栏和遮光板与光谱视场分隔，使零级光谱不能进入视场，这样减少了视场的杂散光，使光谱更显得明亮清晰。在暗匣内所有板面都涂有不反光的黑色涂料以减少杂散光。为了看清标尺的刻度，在标尺附近设置有照明灯。谱线成像于标尺(14)上，标尺(14)位于明视距离处。
本实用新型采用当前分光最好的优质全息光栅作为分光元件，并结合人眼明视距离这个特点而设计研制的一种新型教学分光镜。这种仪器的特点是光路短、光学元件少、物镜孔径大、体积小、重量轻、造价便宜、使用方便，易于推广使用。通过对本实用新型的测试结果表明，其性能指标有以下五个方面1.工作的光谱区可见光谱区，即4000 －7600 。
2.色散率它是空间按波长分离的尺度，在实用中，通常用线色散率倒数表示，本实用新型在标尺上显示为23.5 ／mm(埃／毫米)。
3.分辨率本实用新型理论分辨率为48000，实际分辨率为能分辨钠的两条黄线约为1000。
4.光强(集光本领)采用本实用新型在室内不用直接引入太阳光进入仪器光路，而将仪器直接对室外明亮的空中，就能够清晰地观察到太阳光谱的夫琅和费线，这是现有分光仪器所不能达到的，可见本实用新型集光本领超越于其它现有该领域的技术。
5.工作效率采用本实用新型工作效率高，因为由人眼直接观察，比摄谱法和光电法更直接、简便。由于本实用新型光学元件少，不需要调节就可使用，所以工作效率最佳。
本实用新型附图
是学生型分光镜的结构图。
图中1.暗匣；2.进光孔；3.狭缝；4.遮光板；5.光栏；6.透镜；7.支架；8.透光孔；9.光栅；10.观察孔；11.视场光栏；12.横向板；13.照明灯；14.标尺；15.附板。
本实用新型的具体实施例如附图所示，其结构为在暗匣(1)中装有遮光板(4)和横向板(12)。在暗匣(1)的小头端中间部位设有观察孔(10)，在横向板(12)和观察孔(10)中间安装有支架(7)。在暗匣(1)大头端左侧设有进光孔(2)，在其上装有附板(15)，在附板(15)上装有狭缝(3)。在支架(7)上开有透光孔(8)，并安装有透镜(6)和光栅(9)，观察孔(10)与光栅(9)相对应，横向板(12)与透镜(6)相对应。在暗匣(1)大头端右侧匣内壁部位设置标尺(14)，在标尺(14)附近装有照明灯(13)。在横向板(12)上具有光栏(5)和视场光栏(11)，光栏(5)同时与狭缝(3)和透镜(6)相对应，视场光栏(11)同时与标尺(14)与透镜(6)相对应。在光路上，使入射光与透镜主光轴成一个小的入射角，并用光栏(5)和遮光板(4)与光谱视场分隔。并且在暗匣(1)内所有板面都涂有不反光的黑色涂料。本实用新型的工作原理是将可见光源对准暗匣(1)的进光孔(2)，光线通过附板(15)上的狭缝射入暗匣(1)内，由于遮光板(4)和横向板(12)的作用，使入射光与透镜主光轴成一个小的入射角，通过光栏(5)投射到透镜(6)和光栅(9)上。由于透镜(6)和光栅(9)的作用，当开启照明灯(13)，观察者即可通过观察孔(10)清楚的看到显示在标尺(14)上放大的光谱。
权利要求1.一种学生型分光镜，其特征是在暗匣(1)中装有支架(7)，光线通过进光孔(2)和狭缝(3)进入暗匣(1)内，在支架(7)上具有透光孔(8)，并装有透镜(6)和光栅(9)，在暗匣(1)的外侧设有观察孔(10)。
2.根据权利要求1.所述的学生型分光镜，其特征是在暗匣(1)内装有遮光板(4)、横向板(12)，在横向板(12)上具有光栏(5)和视场光栏(11)。
3.根据权利要求1.所述的学生型分光镜，其特征在于，在暗匣(1)内侧的光谱成像处设置标尺(14)，在标尺(14)附近装有照明灯(13)。
4.根据权利要求1.所述的学生型分光镜，其特征是在光路上，使入射光与透镜的主光轴成一定角度，并用光栏(5)和遮光板(4)与光谱视场分隔。
5.根据权利要求1.所述的学生型分光镜，其特征在于暗匣(1)内所有板面都涂有不反光的黑色涂料。
6.根据权利要求1.或3所述的学生型分光镜，其特征在于谱线成像于标尺(14)上，标尺(14)位于明视距离处。
专利摘要本实用新型是一种学生型分光镜，其主要结构是在暗匣中装有遮光板、模向板和透光架。在进光孔上安装有带有狭缝的附板，在暗匣内侧光谱成像处设置标尺。本实用新型采用优质全息平面光栅作为色散元件，一个透镜系统，它即起到聚光的作用又兼任放大镜作用，从而把光学元件压缩到最低限度。本实用新型具有光路短、物镜孔径大、分辨率高、体积小、重量轻、成本低、不需要暗室即可观测等特点。
文档编号G09B23/00GK2036676SQ8820998
公开日1989年4月26日 申请日期1988年8月18日 优先权日1988年8月18日
发明者杨铭珍, 关文祥, 王玉成 申请人:杨铭珍, 关文祥, 王玉成