专利名称：透明板折射率实验器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测透明板(玻璃、有机玻璃、赛璐璐等板)折射率的教学仪器，具体说其能用白炽灯替代氦氖激光器来做测透明板折射率的实验。其特别适合中等学校做测折射率的实验用。
近半个世纪来，中等学校都是用玻璃砖和大头针来测玻璃的折射率，对于常见的透明板的折射率测不了。有些高学校根据布儒斯特定律tgio＝n2／n1，让光由空气通过偏振化方向平行于入射面的起偏器入射到棱镜上，转动棱镜使从棱镜面上反射的光消失时，该光束的入射角为io，玻璃对空气的折射率为tgi。用这种方法能测透明板的折射率。但是，由于透明板反射的光较弱，一般用激光作光源。这种方法用的仪器多，价格也贵，测量结果不是很精确的。美国人首先用了一种简便的方法(S.Reich Am.J.Phys.51(5)，1983)，作长度测量便可测出透明板的折射率。他让氦氖激光束(以下简称激光)射到贴有湿的滤纸的待测透明板上，入射处的湿滤纸被照亮。射到湿滤纸上的激光会向各个方向散射，设从透明板到空气界面的临界角为vo，从透明板到湿滤纸含的水的界面的临界角为vo’。在散射光中，以小于vo的角度入射到透明板与空气的界面而被反射到湿滤纸上的光弱；以大于或等于vo的角度入射到透明板与空气的界面时被全反射到湿滤纸这边，因为vo’＞vo所以光被射到湿滤纸上，光很强。于是在湿滤纸上出现一个暗环。测出暗环的外径Φ和透明板厚度d经过简单的三角运算便可得透明板的折射率n＝sin｛〔arc tg(Φ／4d)］｝－1。这种测量方法，能引起学生的兴趣。可是，想把此方法用于学生实验还有下述缺点1.实验用的激光器价格贵，而且要维护，实验期间一直要亮着费电。2.教学用的激光器发出的光束直径在2mm左右，不能再缩小，对暗环较小的情况有影响。3.在实验时，所贴的湿滤纸有时会变干而影响实验的进行。
本实用新型的目的是用白炽灯等构造成一种简便的、价廉的透明板折射率实验器替代激光器来测透明板折射率，以便在全国有关的学校中更新″测玻璃折射率″的实验。
本实用新型是依据这样的原理实现的当白炽灯靠近透明板时，透明板所受的照度与教学用的氦氖激光器(1.5mw～2.0mw)发出的光产生的效果相当。照到透明板的光束可用光阑来限制，使其比氦氖激光束的直径还小。不干胶的折射率与水的折射率相近，用带不干胶的纸贴在待测透明板上可以一劳永逸，再无实验受影响之虞。透明板的折射率与入射光的波长有差异，但是差异仅在小数点后第三位上。可是用激光来测透明板的折射率时只能测到小数点后两位。所以用白炽灯这一复色光源不会对该实验造成影响。
下面结合实施例对本实用新型做进一步的描述。
图1是本实用新型的构造、光路、电路示意图。
参照
图1，本实用新型包括一个白炽灯［1］，一个挨着白炽灯［1］的可调光阑［2］，一个按钮开关［3］和贴有带刻度的不干胶纸［4］的透明板［6］。当贴有不干胶纸的透明板［6］压在外壳面板［7］上时，露在外壳面板［7］之外的按钮开关的杆被压下而接通电源(直流3v)［5］，白炽灯发亮。灯光通过可调光阑［2］和外壳面板［7］中心处的孔射向贴有带刻度的不干胶纸［4］的透明板［6］，人们对着透明板便可看到暗环，其外径Φ为bb的长度。对透明板的不同厚度可以转动可调光阑［2］，使暗环边缘清楚。可调光阑是用厚度为1mm的圆形覆铜板做成，其上钻有孔径从1mm～3mm不等的一些孔。外壳面板［7］中心的孔的直径为3mm，白炽灯的顶端到透明板［6］上的不干胶纸的距离为3mm时效果好。不干胶纸上的暗环外径Φ，bb长度直接可从不干胶纸上的刻度读出。用量具测出透明板［6］的厚度d便可算得透明板的折射率n＝｛sin［arctg(Φ／4d)］｝－1。
权利要求1.一个由白炽灯[1]、可调光阑[2]、按钮开关[3]和贴有不干胶纸[4]的透明板[6]组成的测透明板折射率的实验器，其特征在于a.白炽灯[1]具有聚光性，b.贴在透明板上的不干胶纸上带有刻度。
2.根据权利要求1所述的实验器，其特征是白炽灯［1］是小聚光电珠(如钢笔式手电筒用的电珠)。
3.根据权利要求1所述的实验器，其特征是可调光阑［2］是一块厚度为1mm钻有孔径从1mm～3mm大小不等的孔的圆形覆铜板。
专利摘要本实用新型属于透明板折射率实验器的教学仪器，能用白炽灯替代氦氖激光器来测定透明板(如玻璃、有机玻璃、赛璐珞等板)折射率。白炽灯发出的光通过可调光阑，照到贴有带刻度的不干胶纸的待测透明板上，人们对着光线便可看到不干胶上有个清晰暗环。从不干胶纸的刻度上读出此暗环外径Ф，用量具量出透明板的厚度d，便可算出该透明板的折射率n＝{sin[arctg(Ф/4d)]}
文档编号G09B23/00GK2063267SQ9021036
公开日1990年10月3日 申请日期1990年4月10日 优先权日1990年4月10日
发明者虞和义 申请人:虞和义