基于光杠杆的测量双棱镜折射率的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于光杠杆的测量双棱镜折射率的方法和装置，该装置包括底座、滑轨、激光自准器、支架和标尺，其中，所述底座上安装滑轨，滑轨上安装有丝杠，所述丝杠穿过载物台下端并与其连接，旋动所述丝杠时，载物台可在所述滑轨上水平移动；所述导轨一端设置有升降块，另一端设置有所述激光自准器；所述支架安装在所述底座的端部，支架上设置有光杠杆组；所述滑轨上安装调平螺钉和定位螺钉，所述滑轨的水平角的调节通过调平螺钉来实现，所述升降块的升降通过其下端的所述定位螺钉的旋动来实现；所述标尺由表面带有毫米刻度的平面镜组成。本发明实验现象直观，精度高，成本低，操作简便，可以用来开设新的大学物理实验项目，适合高校使用。
【专利说明】基于光杠杆的测量双棱镜折射率的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学测量领域，尤其涉及一种基于光杠杆的测量双棱镜折射率的方法和装置。
【背景技术】
[0002]双棱镜是一个重要的光学器件，可以用它观察并测量一系列的光学量，例如光波波长。折射率是双棱镜的一个重要参数，目前对这个参数的测量，采取的方法有，光波干涉法，二次成像法，也有用分光仪测量的，这些方法使用仪器复杂，仪器调节繁琐，成本较高。
[0003]鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于光杠杆的测量双棱镜折射率的方法和装置，用以克服上述技术缺陷。
[0005]为实现上述目的，本发明提供一种基于光杠杆的测量双棱镜折射率的装置，其包括底座、滑轨、激光自准器、支架和标尺，其中，
[0006]所述底座上安装滑轨，滑轨上安装有丝杠，所述丝杠穿过载物台下端并与其连接，旋动所述丝杠时，载物台可在所述滑轨上水平移动；所述导轨一端设置有升降块，另一端设置有所述激光自准器；
[0007]所述支架安装在所述底座的端部，支架上设置有光杠杆组；
[0008]所述滑轨上安装调平螺钉和定位螺钉，所述滑轨的水平角的调节通过调平螺钉来实现，所述升降块的升降通过其下端的所述定位螺钉的旋动来实现；
[0009]所述标尺由表面带有毫米刻度的平面镜组成。
[0010]进一步，所述光杠杆组件包括:光杠杆转轴、光杠杆载物架、光杠杆线性激光源和夹子，所述光杠杆转轴上安装光杠杆载物架，所述光杠杆载物架上安装光杠杆线性激光源和簧片。
[0011]进一步，所述激光自准器包括:毛玻璃片和线性激光器，所述毛玻璃片的中部安装有线性激光器，线性激光器发出的光经过标尺反射返向毛玻璃片，当反射光线与出射光线重合时，滑轨与标尺垂直。
[0012]进一步,所述底座由铸铁制成,长50cm,高30cm ;所述滑轨由钢制成,30cm长，中部开槽。
[0013]进一步，所述光杠杆线性激光源为半导体线性激光源。
[0014]进一步，所述毛玻璃片直径为2cm，所述线性激光器为半导体线性激光源。
[0015]本发明还提供一种基于光杠杆的测量双棱镜折射率的方法，其基于上述光杠杆的测量双棱镜折射率的装置实现的，该具体过程为:
[0016]步骤a，测定双棱镜的锐角；
[0017]在该步骤中，将激光自准器断电，向光杠杆组件的线性激光源通电，光线射向标尺，记下标尺读数H1，同时设滑轨位置为Hl1 ;通过旋动丝杠带动载物台向标尺方向移动一段距离，同时设滑轨位置为Hl2，此时光杠杆后足被抬高，进而线性激光源射向标尺的位置发生变化，读数为n2 ;设双棱镜的锐角为α，载物台由Ki1移动到m2时，光杠杆组件后足高度变化为Λ d，光杠杆的角度变化恰好也为α，有如下关系式:
【权利要求】
1.一种基于光杠杆的测量双棱镜折射率的装置，其特征在于，其包括底座、滑轨、激光自准器、支架和标尺，其中， 所述底座上安装滑轨，滑轨上安装有丝杠，所述丝杠穿过载物台下端并与其连接，旋动所述丝杠时，载物台可在所述滑轨上水平移动；所述导轨一端设置有升降块，另一端设置有所述激光自准器； 所述支架安装在所述底座的端部，支架上设置有光杠杆组； 所述滑轨上安装调平螺钉和定位螺钉，所述滑轨的水平角的调节通过调平螺钉来实现，所述升降块的升降通过其下端的所述定位螺钉的旋动来实现； 所述标尺由表面带有毫米刻度的平面镜组成。
2.根据权利要求1所述的基于光杠杆的测量双棱镜折射率的装置，其特征在于，所述光杠杆组件包括:光杠杆转轴、光杠杆载物架、光杠杆线性激光源和夹子，所述光杠杆转轴上安装光杠杆载物架，所述光杠杆载物架上安装光杠杆线性激光源和簧片。
3.根据权利要求1或2所述的基于光杠杆的测量双棱镜折射率的装置，其特征在于，所述激光自准器包括:毛玻璃片和线性激光器，所述毛玻璃片的中部安装有线性激光器，线性激光器发出的光经过标尺反射返向毛玻璃片，当反射光线与出射光线重合时，滑轨与标尺垂直。
4.根据权利要求1所述的基于光杠杆的测量双棱镜折射率的装置，其特征在于，所述底座由铸铁制成，长50cm,高30cm ;所述滑轨由钢制成,30cm长，中部开槽。
5.根据权利要求2所述的基于光杠杆的测量双棱镜折射率的装置，其特征在于，所述光杠杆线性激光源为半导体线性激光源。`
6.根据权利要求2所述的基于光杠杆的测量双棱镜折射率的装置，其特征在于，所述毛玻璃片直径为2cm，所述线性激光器为半导体线性激光源。
7.一种基于光杠杆的测量双棱镜折射率的方法，其特征在于，其基于上述光杠杆的测量双棱镜折射率的装置实现的，该具体过程为: 步骤a，测定双棱镜的锐角； 在该步骤中，将激光自准器断电，向光杠杆组件的线性激光源通电，光线射向标尺，记下标尺读数nl，同时设滑轨位置为Hi1 ;通过旋动丝杠带动载物台向标尺方向移动一段距离，同时设滑轨位置为m2，此时光杠杆后足被抬高，进而线性激光源射向标尺的位置发生变化，读数为n2 ;设双棱镜的锐角为α，载物台由mi移动到m2时，光杠杆组件后足高度变化为Λ d，光杠杆的角度变化恰好也为α，有如下关系式: Δ^// ?、tma =--(丄)
m2 -mx 相应的，线性激光源射向标尺的光线角度变化为β，tan/? =(2) 由于Θ等于β，所以有: ΤΧ.) 一" Τ?/，\ tma = —-L( 3 ) Dv , 双棱镜的锐角计算公式为:
8.根据权利要求7所述的基于光杠杆的测量双棱镜折射率的方法，其特征在于，在测量之前，首先调节滑轨与标尺垂直； 具体过程为，将待测双棱镜放置在载物台上，激光自准器发出的光射向标尺，光线向毛玻璃片反射，调节调平螺钉，使得反射光线射入线性激光器，反射光线与出射光线重合，此时滑轨与标尺垂直，标尺距离光杠杆组件的转轴的距离为D。
【文档编号】G01M11/02GK103884490SQ201410083999
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】李国峰, 董大明, 李剑生 申请人:内蒙古科技大学