一种研究物理光的色散的盛水水槽结构的制作方法

本发明属于物理实验设备技术领域，尤其涉及一种研究物理光的色散的盛水水槽结构。

背景技术：

光的色散指的是复色光分解为单色光的现象；复色光通过棱镜分解成单色光的现象；光纤中由光源光谱成分中不同波长的不同群速度所引起的光脉冲展宽的现象。色散也是对光纤的一个传播参数与波长关系的描述。牛顿在1666年最先利用三棱镜观察到光的色散，把白光分解为彩色光带(光谱)。色散现象说明光在介质中的速度v＝c/n(或折射率n)随光的频率f而变。光的色散可以用三棱镜，衍射光栅，干涉仪等来实现。光的色散证明了光具有波动性。

例如申请号201611186618.7公开了一种用于演示水中色散的物理教具，包括框体、发光装置、夹固装置和三棱镜；所述的框体整体为立方体空腔结构，所述的发光装置可滑动的安装在框体上端，夹固装置安装在框体中部，三棱镜安装在夹固装置上；所述的框体顶部设置有滑物槽，框体下部设置有积水板；所述的夹固装置包括装夹管、夹套和夹板；所述夹固裝置的裝夹管右端连接有进水接管，积水区底部连通有出水管；发光装置包括滑物块、滑杆、光源、聚光罩。本发明能够演示三棱镜大小不同以及三棱镜在不同深度的水中时对光色散的影响等。

本发明人发现，上述一种用于演示水中色散的物理教具发明专利在实际使用过程中存在以下问题：

1、其中通过注水多少来控制三菱镜的深浅度，在注水过程中会形成波纹，需要时间等待内部液体静止后方可进行试验，且内部液体过多时容易对顶部光源造成淹没损坏，同时光源只能照射不同大小的三菱镜，不能多角度照射一个三菱镜，且一个光源不能同时照射出三个三菱镜的色散变化。

例如申请号201620601575.3公开了一种光色散与汇聚实验箱，属于光学教具技术领域，特别适用于小学科学实验教学中。该光学实验箱的特征有以下四点：1.实验箱有长方形的箱身和长方形的箱盖，箱盖上表面装有可以收放的像屏，箱盖通过插入的方式固定在实验箱体上；2.箱身的内部左侧设有一个挂钩，用于固定放下的幕布；3.实验箱内壁为黑色，两侧设有两组可拆卸的活动臂来固定实验用的三棱镜；4.实验箱内部空间较大，可以直接将三棱镜收纳到实验箱内部，全过程避免了学生用手触碰光学镜片，以免造成不必要的损坏。本发明的有益效果是提供了一种适合学生自主探究的可拆卸光色散与汇聚实验箱，可以用多种材料制作，结构简单，易加工。

本发明人发现，上述一种光色散与汇聚实验箱发明专利在实际使用过程中存在以下问题：

1、其中三菱镜可进行自由旋转，但没有角度控制和角度调节后的限位固定，在观察过程中容易发生位移导致色散光发生变化，且三菱镜均固定安装在同一水平高度，导致在投影过程中只能进行单个投影，不能进行多个三菱镜同时投影观察色散变化的情况，同时前方三菱镜进行投影时后方三菱镜会形成阻挡。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种研究物理光的色散的盛水水槽结构，以期达到更具有更加实用价值性的目的。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种研究物理光的色散的盛水水槽结构，以解决现有的色散盛水槽不能在水中自由调节三棱镜角度和高低、不能同时多个三菱镜不同角度进行色散细致对比观察问题。

本发明研究物理光的色散的盛水水槽结构的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种研究物理光的色散的盛水水槽结构，包括装置本体，放置水槽箱，照射光束灯，色散三菱镜，角度调节盘，限位固定筒，色散投影筒，升降固定架，角度调节杆，升降调节杆，封闭防护盖，角度调节通孔，升降调节螺孔，角度调节槽，角度调节轮，升降限位槽和移动导向槽，所述装置本体底部设置有放置水槽箱，且放置水槽箱外部六端面中心均固定安装有照射光束灯；所述放置水槽箱内部中心设置有限位固定筒，且限位固定筒内部表面固定安装有色散投影筒；所述限位固定筒外部六端面中心均固定安装有角度调节盘，且角度调节盘顶部中心均固定安装有色散三菱镜；所述色散三菱镜底部均通过角度调节轮进行固定限位，且色散三菱镜顶部中心均固定安装有角度调节杆；所述角度调节盘内侧均通过螺钉固定安装有升降固定架，且升降固定架顶部中心均固定安装有升降调节杆；所述放置水槽箱顶部固定安装有封闭防护盖，且角度调节杆和升降调节杆均穿过封闭防护盖；所述角度调节盘顶部中心开设有角度调节槽，且角度调节盘顶部表面设置有角度调节数值；所述升降调节杆外部表面开设有升降螺纹，且封闭防护盖外侧环形阵列开设有六处上下方向的角度调节通孔；所述封闭防护盖内侧环形阵列开设有六处上下方向的升降调节螺孔，且角度调节轮通过限位块固定安装在角度调节盘顶部中心。

进一步的，所述放置水槽箱整体为正六边形套筒式结构，且放置水槽箱外部六处端面中心均开设有移动导向槽。

进一步的，所述照射光束灯内侧底部设置有移动限位导向凸板，且照射光束灯两端均设置有移动固定吸盘。

进一步的，所述角度调节盘顶部内侧两侧均开设有带安装孔的固定槽，且角度调节盘底部中心开设有防脱限位槽。

进一步的，所述限位固定筒整体为正六边形套筒式结构，且限位固定筒外部六处端面中心均开设有升降限位槽。

进一步的，所述升降固定架整体为u形结构，且升降固定架底部左右两端均设置有带安装孔的固定板，升降固定架顶部中心设置有通孔。

进一步的，所述封闭防护盖整体为正六边形板状结构，且封闭防护盖底部内侧和外侧均设置有封闭凸起筒。

进一步的，所述角度调节轮顶部设置有固定安装突块，且角度调节轮底部中心设置有安装限位柱。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

角度调节盘的设置，方便通过升降调节杆进行上下移动来实现色散三菱镜在水中的深度位置调节，方便对色散三菱镜进行固定防脱和角度调节后的固定限位，防止在使用时误动作导致角度发生变化影响色散规律观察。

放置水槽箱的设置，方便多个色散三菱镜不同角度和深度同时进行色散观察，方便形成循序渐进的色散变化过程，同时方便多个色散三菱镜色散后的细致对比，方便记录研究不同角度和深度对色散的影响。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明左视结构示意图；

图4为本发明放置水槽箱俯视图；

图5为本发明封闭防护盖仰视图；

图6为本发明升降固定架主视图；

图7为本发明角度调节盘俯视图；

图8为本发明角度调节轮仰视图。

图中：1、装置本体，2、放置水槽箱，3、照射光束灯，4、色散三菱镜，5、角度调节盘，6、限位固定筒，7、色散投影筒，8、升降固定架，9、角度调节杆，10、升降调节杆，11、封闭防护盖，12、角度调节通孔，13、升降调节螺孔，14、角度调节槽，15、角度调节轮，16、升降限位槽，17、移动导向槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例：

如附图1至附图8所示：

本发明提供一种研究物理光的色散的盛水水槽结构，包括装置本体1，放置水槽箱2，照射光束灯3，色散三菱镜4，角度调节盘5，限位固定筒6，色散投影筒7，升降固定架8，角度调节杆9，升降调节杆10，封闭防护盖11，角度调节通孔12，升降调节螺孔13，角度调节槽14，角度调节轮15，升降限位槽16和移动导向槽17，装置本体1底部设置有放置水槽箱2，且放置水槽箱2外部六端面中心均固定安装有照射光束灯3；放置水槽箱2内部中心设置有限位固定筒6，且限位固定筒6内部表面固定安装有色散投影筒7；限位固定筒6外部六端面中心均固定安装有角度调节盘5，且角度调节盘5顶部中心均固定安装有色散三菱镜4；色散三菱镜4底部均通过角度调节轮15进行固定限位，且色散三菱镜4顶部中心均固定安装有角度调节杆9；角度调节盘5内侧均通过螺钉固定安装有升降固定架8，且升降固定架8顶部中心均固定安装有升降调节杆10；放置水槽箱2顶部固定安装有封闭防护盖11，且角度调节杆9和升降调节杆10均穿过封闭防护盖11；角度调节盘5顶部中心开设有角度调节槽14，且角度调节盘5顶部表面设置有角度调节数值；升降调节杆10外部表面开设有升降螺纹，且封闭防护盖11外侧环形阵列开设有六处上下方向的角度调节通孔12；封闭防护盖11内侧环形阵列开设有六处上下方向的升降调节螺孔13，且角度调节轮15通过限位块固定安装在角度调节盘5顶部中心。

其中，所述放置水槽箱2整体为正六边形套筒式结构，且放置水槽箱2外部六处端面中心均开设有移动导向槽17，方便外部照射光束灯3的上下移动，同时放置水槽箱2自身方便多个色散三菱镜4同时进行色散观察。

其中，所述照射光束灯3内侧底部设置有移动限位导向凸板，且照射光束灯3两端均设置有移动固定吸盘，方便对照射光束灯3自身上下移动进行导向，方便照射光束灯3移动调节。

其中，所述角度调节盘5顶部内侧两侧均开设有带安装孔的固定槽，且角度调节盘5底部中心开设有防脱限位槽，方便升降固定架8的固定安装，方便顶部中心角度调节轮15的安装限位固定。

其中，所述限位固定筒6整体为正六边形套筒式结构，且限位固定筒6外部六处端面中心均开设有升降限位槽16，方便对角度调节盘5上下移动进行导向，方便对角度调节盘5进行防脱限位。

其中，所述升降固定架8整体为u形结构，且升降固定架8底部左右两端均设置有带安装孔的固定板，升降固定架8顶部中心设置有通孔，方便升降固定架8固定安装在角度调节盘5上，方便通过升降调节杆10的安装自传。

其中，所述封闭防护盖11整体为正六边形板状结构，且封闭防护盖11底部内侧和外侧均设置有封闭凸起筒，方便放置水槽箱2的封闭防护，方便角度调节杆9和升降调节杆10固定安装。

其中，所述角度调节轮15顶部设置有固定安装突块，且角度调节轮15底部中心设置有安装限位柱，方便角度调节轮15自身固定安装在角度调节盘5内部，方便固定安装在色散三菱镜4底部。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，将装置本体1各个部件进行组合安装，将装置本体1选择合适的位置进行放置固定，使用时将升降调节杆10进行旋转调节角度调节盘5的位置高度，注意角度调节盘5的高度均可调节到不同的位置，将色散三菱镜4通过角度调节杆9向上抬起，同时色散三菱镜4底部固定的角度调节轮15脱离角度调节槽14，通过旋转角度调节杆9将色散三菱镜4调节到合适的角度，将色散三菱镜4通过角度调节杆9按下，色散三菱镜4底部固定的角度调节轮15回到角度调节槽14内部进行固定限位，同时注意角度调节杆9和升降调节杆10底部均可通过螺纹进行拆卸，将照射光束灯3进行上下移动来照射不同高度位置的色散三菱镜4，同时色散投影筒7使色散出的光更加容易观察；其中角度调节轮15的齿数为360个，360个齿数与角度调节盘5顶部表面的360度相对应，且与角度调节槽14相互啮合，；其中角度调节盘5方便通过升降调节杆8进行上下移动来实现色散三菱镜4在水中的深度位置调节，对色散三菱镜4进行固定防脱和角度调节后的固定限位，防止在使用时误动作导致角度发生变化影响色散规律观察；其中放置水槽箱2方便多个色散三菱镜4不同角度和深度同时进行色散观察，方便形成循序渐进的色散变化过程，多个色散三菱镜4色散后的细致对比，记录研究不同角度和深度对色散的影响。

利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。