一种光学综合实验系统的制作方法
【专利摘要】一种光学综合实验系统，涉及大学教学实验仪器领域。它是为了解决在光学实验时，几何光学类实验装置和物理波动光学类实验装置需要相互替换，导致操作复杂，延长实验时间和效率的问题。本实用新型包括第一底座、第二底座、第三底座、第四底座、第五底座、第一支杆、第二支杆、第三支杆、第一套杆、第二套杆、第一固定旋钮、第二固定旋钮、第一伸缩杆、第二伸缩杆、光源、CCD探头、显示屏、第一元件测试固定装置、第二元件测试固定装置、导轨、第一紧固螺钉和第二紧固螺钉。本实用新型适用于大学教学实验仪器领域。
【专利说明】一种光学综合实验系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及大学教学实验仪器领域。
【背景技术】
[0002]目前，在光学类实验中，主要包括几何光学类实验和物理光学类实验，其中几何光学类实验和物理光学类实验一般都是独立在不同的实验装置中进行的，没有实现在一套装置中完成这两类实验的系统，即没有实现综合性的光学实验系统或装置。所以，有必要对目前的光学实验仪器进行改进，设计新型的光学综合实验系统或装置已经势在必行。
实用新型内容
[0003]本实用新型是为了解决在光学实验时，几何光学类实验装置和物理波动光学类实验装置需要相互替换，导致操作复杂，延长实验时间和效率的问题，从而提供了一种光学综合实验系统。
[0004]一种光学综合实验系统，它包括第一底座1-1、第二底座1-2、第三底座1-3、第四底座1-4、第五底座1-5、第一支杆2-1、第二支杆2-2、第三支杆2-3、第一套杆3_1、第二套杆3-2、第一固定旋钮4-1、第二固定旋钮4-2、第一伸缩杆5-1、第二伸缩杆5_2、光源6、CO)探头7、显示屏8、第一元件测试固定装置9-1、第二元件测试固定装置9-2、导轨13、第一紧固螺钉14-1和第二紧固螺钉14-2 ；
[0005]第一底座1-1、第二底座1-2、第三底座1-3、第四底座1-4和第五底座1_5均设置在导轨13上,且每个底座均与导轨13滑动连接,第一支杆2-1的一端固定在第一底座1-1上，第一支杆2-1的另一端固定有光源6 ；
[0006]第一套杆3-1的一端固定在第二底座1-2上,第一伸缩杆5-1的一端插入并固定在第一套杆3-1内，第一伸缩杆5-1的另一端固定有第一元件测试固定装置9-1，所述第一元件测试固定装置9-1的上部设置有第一夹具圆孔10-1，光学元件通过第一紧固螺钉14-1固定在第一夹具圆孔10-1内，第一元件测试固定装置9-1的下部设置有双狭缝11，第一套杆3-1的外部设置有第一固定旋钮4-1 ；
[0007]第二套杆3-2的一端固定在第三底座1-3上,第二伸缩杆5-2的一端插入并固定在第二套杆3-2内，第二伸缩杆5-2的另一端固定有第二元件测试固定装置9-2，所述第二元件测试固定装置9-2的上部设置有第二夹具圆孔10-2，光学元件通过第二紧固螺钉14-2固定在第二夹具圆孔10-2内，第二元件测试固定装置9-2的下部设置有单狭缝12，第二套杆3-2的外部设置有第二固定旋钮4-2 ；
[0008]第二支杆2-2的一端固定在第四底座1-4上，第二支杆2-2的另一端固定有CXD探头7 ;
[0009]第三支杆2-3的一端固定在第五底座1-5上,第三支杆2-3的另一端固定有显不屏8。
[0010]本实用新型的有益效果是:本实用新型围绕综合几何光学类和物理波动光学类实验来实现光学实验的综合性功能，通过在导轨上组合光源、光接收器和各种光学元件来实现几何光学类和物理波动光学类实验的效果，操作简单，功能强大，成本低；实验时间被缩短，实验效率得以提闻，同比提闻了 15%。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为一种光学综合实验系统的装置结构图；
[0012]图2为白光光谱的演示实验原理图。
【具体实施方式】
[0013]【具体实施方式】一:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种光学综合实验系统，它包括第一底座1-1、第二底座1-2、第三底座1-3、第四底座1-4、第五底座1-5、第一支杆2-1、第二支杆2-2、第三支杆2-3、第一套杆3_1、第二套杆3_2、第一固定旋钮4-1、第二固定旋钮4-2、第一伸缩杆5-1、第二伸缩杆5-2、光源6、CO)探头7、显不屏8、第一元件测试固定装置9-1、第二元件测试固定装置9-2、导轨13、第一紧固螺钉14-1和第二紧固螺钉14-2 ；
[0014]第一底座1-1、第二底座1-2、第三底座1-3、第四底座1-4和第五底座1_5均设置在导轨13上,且每个底座均与导轨13滑动连接,第一支杆2-1的一端固定在第一底座1-1上，第一支杆2-1的另一端固定有光源6 ；
[0015]第一套杆3-1的一端固定在第二底座1-2上,第一伸缩杆5-1的一端插入并固定在第一套杆3-1内，第一伸缩杆5-1的另一端固定有第一元件测试固定装置9-1，所述第一元件测试固定装置9-1的上部设置有第一夹具圆孔10-1，光学元件通过第一紧固螺钉14-1固定在第一夹具圆孔10-1内，第一元件测试固定装置9-1的下部设置有双狭缝11，第一套杆3-1的外部设置有第一固定旋钮4-1 ；
[0016]第二套杆3-2的一端固定在第三底座1-3上,第二伸缩杆5-2的一端插入并固定在第二套杆3-2内，第二伸缩杆5-2的另一端固定有第二元件测试固定装置9-2，所述第二元件测试固定装置9-2的上部设置有第二夹具圆孔10-2，光学元件通过第二紧固螺钉14-2固定在第二夹具圆孔10-2内，第二元件测试固定装置9-2的下部设置有单狭缝12，第二套杆3-2的外部设置有第二固定旋钮4-2 ；
[0017]第二支杆2-2的一端固定在第四底座1-4上，第二支杆2-2的另一端固定有CXD探头7 ;
[0018]第三支杆2-3的一端固定在第五底座1-5上,第三支杆2-3的另一端固定有显不屏8。
[0019]【具体实施方式】二:本实施方式对【具体实施方式】一所述的一种光学综合实验系统作进一步限定，本实施方式中，所述光学元件包括透镜、三棱镜、反射镜或偏振片。
[0020]【具体实施方式】三:本实施方式对【具体实施方式】一所述的一种光学综合实验系统作进一步限定，本实施方式中，所述光源6为白光光源。
[0021]【具体实施方式】四:本实施方式对【具体实施方式】三所述的一种光学综合实验系统作进一步限定，本实施方式中，CCD探头7面向光源6的发光端。
[0022]【具体实施方式】五:本实施方式对【具体实施方式】一所述的一种光学综合实验系统作进一步限定，本实施方式中，导轨13的底部设置有四个支撑脚。
[0023]【具体实施方式】六:本实施方式对【具体实施方式】五所述的一种光学综合实验系统作进一步限定，本实施方式中，导轨13上刻有刻度。
[0024]工作原理:
[0025]几何光学类实验测试:
[0026]白光光谱演不实验:如图2所不,利用本装置,将三棱镜16设置在第一夹具圆孔10-1内，调整光路使光源6、三菱镜16、C⑶探头7在同一水平线上；调整三棱镜16的角度，观察显示屏8上光谱的变化；通过延时的实验现象分析白光光谱的性质。
[0027]用自准法测薄凸透镜焦距f:若物体AB正好处在透镜L的前焦面处，那么物体上各点发出的光经过透镜后，变成不同方向的平行光，经透镜后方的反射镜M把平行光反射回来，反射光经过透镜后，成一倒立的与原物大小相同的实象F Bi，像V Bi位于原物平面处。即成像于该透镜的前焦面上。此时物与透镜之间的距离就是透镜的焦距f，它的大小可用刻度尺直接测量出来。 [0028]在光源6前粘贴一带有箭头通光口的圆屏，在第一夹具圆孔10-1上安装待测焦距的透镜15，在第二夹具圆孔10-2上安装反射镜17，调整光源6、第一夹具圆孔10-1和第二夹具圆孔10-2在同一水平线上，然后进行实验。
[0029]物理波动光学类试验测试过程:
[0030]杨氏双缝干涉试验:用两个点光源作光的干涉实验的典型代表，是杨氏实验。杨氏实验以简单的装置和巧妙的构思就实现普通光源来做干涉，它不仅是许多其它光学的干涉装置的原型，在理论上还可以从中提许多重要的概念和启发，无论从经典光学还是从现代光学的角度来看，杨氏实验都具有十分重要的意义。
[0031]杨氏实验的装置，在普通单色光源前面放一个开有小孔S的，作为单色点光源。在S照明的范围内的前方，再放一个开有两个小孔的S1和S2的屏。S1和S2彼此相距很近，且到S等距。根据惠更斯原理，S1和S2将作为两个次波向前发射次波，形成交迭的波场。这两个相干的光波在距离屏为D的接收屏上叠加，形成干涉图样。为了提高干涉条纹的亮度，实际中S，S1和S2用三个互相平行的狭缝，而且可以不用接收屏，而代之目镜直接观测，这样还可以测量数据用以计算。
[0032]将第一元件测试固定装置9-1和第二元件测试固定装置9-2互换位置，调试光源
6、单狭缝12、双狭缝11和CXD探头7同一水平线上，测出显示屏8上干涉条纹的间距Λ χ,双狭缝11到CXD探头7的距离D，利用双狭缝11的间距，再把测出的Λ χ和D代入到公式
Λ Y^J
λ--^~中求出波长λ，d表示两个狭缝中心的间距。
【权利要求】
1.一种光学综合实验系统，其特征在于:它包括第一底座(1-1)、第二底座(1-2)、第三底座(1-3)、第四底座(1-4)、第五底座(1-5)、第一支杆(2-1)、第二支杆(2-2)、第三支杆(2-3)、第一套杆(3-1)、第二套杆(3-2)、第一固定旋钮(4-1)、第二固定旋钮(4-2)、第一伸缩杆(5-1)、第二伸缩杆(5-2)、光源(6)、CXD探头(7)、显示屏(8)、第一元件测试固定装置(9-1)、第二元件测试固定装置(9-2)、导轨(13)、第一紧固螺钉(14-1)和第二紧固螺钉(14-2)； 第一底座(1-1 )、第二底座(1-2)、第三底座(1-3)、第四底座(1-4)和第五底座(1-5)均设置在导轨(13)上，且每个底座均与导轨(13)滑动连接，第一支杆(2-1)的一端固定在第一底座(1-1)上，第一支杆(2-1)的另一端固定有光源(6)； 第一套杆(3-1)的一端固定在第二底座(1-2)上,第一伸缩杆(5-1)的一端插入并固定在第一套杆(3-1)内，第一伸缩杆(5-1)的另一端固定有第一元件测试固定装置(9-1)，所述第一元件测试固定装置(9-1)的上部设置有第一夹具圆孔(10-1)，光学元件通过第一紧固螺钉(14-1)固定在第一夹具圆孔(10-1)内，第一元件测试固定装置(9-1)的下部设置有双狭缝(11)，第一套杆(3-1)的外部设置有第一固定旋钮(4-1)； 第二套杆(3-2)的一端固定在第三底座(1-3)上,第二伸缩杆(5-2)的一端插入并固定在第二套杆(3-2)内，第二伸缩杆(5-2)的另一端固定有第二元件测试固定装置(9-2)，所述第二元件测试固定装置(9-2)的上部设置有第二夹具圆孔(10-2)，光学元件通过第二紧固螺钉(14-2)固定在第二夹具圆孔(10-2)内，第二元件测试固定装置(9-2)的下部设置有单狭缝(12)，第二套杆(3-2)的外部设置有第二固定旋钮(4-2)； 第二支杆(2-2 )的一端固定在第四底座(1-4 )上，第二支杆(2-2 )的另一端固定有CXD探头(7); 第三支杆(2-3 )的一端固定在第五底座(1-5 )上,第三支杆(2-3 )的另一端固定有显不屏(8)。
2.根据权利要求1所述的一种光学综合实验系统，其特征在于:所述光学元件包括透镜、三棱镜、反射镜或偏振片。
3.根据权利要求1所述的一种光学综合实验系统，其特征在于:所述光源(6)为白光光源。
4.根据权利要求3所述的一种光学综合实验系统，其特征在于:CCD探头(7)面向光源(6)的发光端。
5.根据权利要求1所述的一种光学综合实验系统，其特征在于:导轨(13)的底部设置有四个支撑脚。
6.根据权利要求5所述的一种光学综合实验系统,其特征在于:导轨(13)上刻有刻度。
【文档编号】G09B23/22GK203746319SQ201420164591
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】沈涛, 胡超, 熊燕玲, 刘乂溥, 战梦雪 申请人:哈尔滨理工大学