一种基于迈克尔逊干涉仪的测量空气折射率的实验装置的制作方法

文档序号:15220560发布日期:2018-08-21 17:24阅读:414来源:国知局

本实用新型涉及迈克尔逊干涉仪技术领域,尤其是涉及一种基于迈克尔逊干涉仪的测量空气折射率的实验装置。



背景技术:

在一些科学生产及实验中经常需要测量不同压强下的空气折射率,以便保证科学生产的顺利进行及实验的准确性。然而,现有的测量装置无法实现对不同压强下空气折射率的准确测试,测试的准确性差,不能满足科学生产及实验的需要。

因此,有必要提供一种新的技术方案以克服上述缺陷。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种可有效解决上述技术问题的基于迈克尔逊干涉仪的测量空气折射率的实验装置。

为达到本实用新型之目的,采用如下技术方案:

一种基于迈克尔逊干涉仪的测量空气折射率的实验装置,包括光源、分光装置、位于所述分光装置右侧的第一平面镜、位于所述分光装置下方的投影屏、位于所述分光装置上方的第二平面镜、设置于所述分光装置与所述第二平面镜之间的支架装置、设置于所述支架装置上的收集箱装置及驱动装置,所述分光装置包括分光板、补偿板,所述分光板与所述补偿板相互平行设置,所述分光板及所述补偿板与光源之间的夹角为四十五度,所述第一平面镜与所述第二平面镜相互垂直设置,所述分光板及补偿板与第一平面镜及第二平面镜之间的夹角为四十五度,所述支架装置包括支撑板、位于所述支撑板下方左右两侧的定位架、位于所述定位架上方的顶靠块、设置于所述顶靠块上的第一弹簧、位于所述支撑板上方的固定杆、设置于所述固定杆上的第二弹簧、设置于所述第二弹簧右端的第一拉线,所述收集箱装置包括收集箱、位于所述收集箱左侧的第一连接环、位于所述收集箱右侧的第二连接环、收容于所述收集箱内上下两侧的透明玻璃板、设置于所述透明玻璃板之间的若干隔板,所述驱动装置包括电机、设置于所述电机上的输出轴、设置于所述输出轴上的第二拉线。

所述分光板的背面包覆有半透膜。

所述支撑板与所述第二平面镜相互平行,所述支撑板上设有贯穿其上下表面的方孔,所述第二平面镜位于所述方孔的上方,所述定位架设有两个,所述定位架位于所述方孔的左右两侧,所述定位架的一端与所述支撑板固定连接,所述定位架的另一端与所述支撑板相互平行。

所述顶靠块设有两个,所述顶靠块的下端顶靠在所述定位架上且与其滑动接触,所述第一弹簧设有四个,所述第一弹簧的一端与所述定位架固定连接,所述第一弹簧的另一端与所述顶靠块固定连接,所述固定杆的下端与所述支撑板固定连接,所述第二弹簧的左端与所述固定杆固定连接,所述第二弹簧的右端与所述第一拉线的左端固定连接。

所述收集箱呈空心的长方体,所述收集箱穿过所述方孔,所述收集箱的下表面顶靠在所述定位架上且与其滑动接触,所述顶靠块顶靠在所述收集箱的侧面上,所述第一连接环呈弯曲状,所述第一连接环的两端与所述收集箱的左表面固定连接,所述第一拉线的右端拴在所述第一连接环上。

所述第二连接环呈弯曲状,所述第二连接环的两端与所述收集框的右表面固定连接,所述透明玻璃板设有两个且分别在所述收集框内上下设置,所述透明玻璃板呈长方体,所述透明玻璃板的侧面与所述收集箱的内表面固定连接,所述隔板设有若干个,所述隔板呈长方体,所述隔板收容于所述收集框内且与所述收集框固定连接,所述隔板与所述透明玻璃板固定连接。

所述电机与所述支撑板固定连接,所述输出轴呈圆柱体,所述输出轴的一端与所述电机连接,所述第二拉线的右端与所述输出轴固定连接,所述第二拉线的左端拴在所述第二连接环上。

与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:本实用新型基于迈克尔逊干涉仪的测量空气折射率的实验装置能够测量不同压强空气的折射率,测量方式简单,使用便利,且准确性高,同时可以方便的更换放置不同压强空气的收集框,以便测量不同压强的空气折射率,更换成本低,适合推广应用。

附图说明

图1为本实用新型基于迈克尔逊干涉仪的测量空气折射率的实验装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型基于迈克尔逊干涉仪的测量空气折射率的实验装置做出清楚完整的说明。

如图1所示,本实用新型基于迈克尔逊干涉仪的测量空气折射率的实验装置包括光源1、分光装置2、位于所述分光装置2右侧的第一平面镜3、位于所述分光装置2下方的投影屏4、位于所述分光装置2上方的第二平面镜5、设置于所述分光装置2与所述第二平面镜5之间的支架装置6、设置于所述支架装置6上的收集箱装置7及驱动装置8。

如图1所示,所述光源1为激光灯,其可以朝向所述分光装置2发出激光,其为现有技术,故在此不再赘述,所述光源1与电源(未图示)电性连接,为其提供电能,所述光源1上设有开关(未图示),方便控制其打开或者关闭。所述分光装置2包括分光板21、补偿板22。所述分光板21与所述补偿板22相互平行设置,所述分光板21及所述补偿板22与光源之间的夹角为45度,所述分光板21的背面包覆有半透膜,从而可以使得照射到分光板21上的光一半折射出去,一半反射出去。所述第一平面镜3与所述第二平面镜5相互垂直设置,所述第一平面镜3位于补偿板22的右侧,所述第二平面镜5位于所述分光板21的上方,所述分光板21及补偿板22与第一平面镜3及第二平面镜5之间的夹角为45度。所述投影屏4位于所述分光板21的下方,所述投影屏4为现有技术,并且可以使得光纤发生干涉。

如图1所示,所述支架装置6包括支撑板61、位于所述支撑板61下方左右两侧的定位架62、位于所述定位架62上方的顶靠块63、设置于所述顶靠块63上的第一弹簧64、位于所述支撑板61上方的固定杆65、设置于所述固定杆65上的第二弹簧66、设置于所述第二弹簧66右端的第一拉线67。所述支撑板61呈长方体,所述支撑板61与所述第二平面镜5相互平行,所述支撑板61上设有贯穿其上下表面的方孔611,所述方孔611呈方形,所述第二平面镜5位于所述方孔611的上方。所述定位架62设有两个,所述定位架62位于所述方孔611的左右两侧,所述定位架62的一端与所述支撑板61固定连接,所述定位架62的另一端与所述支撑板61相互平行。所述顶靠块63设有两个,所述顶靠块63的下端顶靠在所述定位架62上且与其滑动接触。所述第一弹簧64设有四个,所述第一弹簧64的一端与所述定位架62固定连接,所述第一弹簧64的另一端与所述顶靠块63固定连接,从而对所述顶靠块63起到支撑作用。所述固定杆65呈长方体,所述固定杆65的下端与所述支撑板61固定连接。所述第二弹簧66的左端与所述固定杆65固定连接,所述第二弹簧66的右端与所述第一拉线67的左端固定连接。

如图1所示,所述收集箱装置7包括收集箱71、位于所述收集箱71左侧的第一连接环72、位于所述收集箱71右侧的第二连接环73、收容于所述收集箱71内上下两侧的透明玻璃板74、设置于所述透明玻璃板74之间的若干隔板75。所述收集箱71呈空心的长方体且上下表面相通,所述收集箱71穿过所述方孔611,所述收集箱71处于定位架62之间的上方,所述收集箱71的下表面顶靠在所述定位架62上且与其滑动接触,所述顶靠块63顶靠在所述收集箱71的侧面上。所述第一连接环72呈弯曲状,所述第一连接环72的两端与所述收集箱71的左表面固定连接,所述第一拉线67的右端拴在所述第一连接环72上。所述第二连接环73呈弯曲状,所述第二连接环73的两端与所述收集框71的右表面固定连接。所述透明玻璃板74设有两个且分别在所述收集框71内上下设置,所述透明玻璃板74呈长方体,所述透明玻璃板74的侧面与所述收集箱71的内表面固定连接,所述透明玻璃板74为平面玻璃,由于光线垂直照射在所述透明玻璃板74上,其对光线的影响几乎为零。所述隔板75设有若干个,所述隔板75呈长方体,所述隔板75收容于所述收集框71内且与所述收集框71固定连接,所述隔板75与所述透明玻璃板74固定连接,从而可以将收集框71内的空间分割成若干个,且每个分割出的空间内放置不同压强的空气,以便进行相应压强下空气的折射率,所述收集箱装置7可以设置有若干个,从而方便更换,以便能够测量不同压强空气的折射率。

如图1所示,所述驱动装置8包括电机81、设置于所述电机81上的输出轴82、设置于所述输出轴82上的第二拉线83。所述电机81与电源(未图示)电性连接,为其提供电能,所述电机81上设有开关(未图示),方便控制其打开或者关闭,所述电机81与所述支撑板61固定连接。所述输出轴82呈圆柱体,所述输出轴82的一端与所述电机81连接,使得所述电机81可以带动所述输出轴82旋转。所述第二拉线83的右端与所述输出轴82固定连接,所述第二拉线83的左端拴在所述第二连接环73上。

如图1所示,所述本实用新型基于迈克尔逊干涉仪的测量空气折射率的实验装置使用时,首先将装有需要测量的不同压强下的空气的收集箱71穿过方孔611放置在定位架52上,并且顶靠块63顶靠在收集箱71的侧面上,所述第一拉线67的右端拴在所述第一连接环72上,同时第二拉线83的左端拴在所述第二连接环73上,此时透明玻璃板74与第二平面镜5相互平行,与所述分光板21呈45度角。然后打开光源1的开关,使其朝向分光板21发出光,光照射在所述分光板21上后,一半向右折射出去,一半向上反射出去,反射后的光线向上照射穿过透明玻璃板74且穿过收集框71内不同压强的空气,然后穿过上方的透明玻璃板74垂直照射在所述第二平面镜5上,然后全部光线向下反射出去,然后垂直照射在上方的透明玻璃板74上,然后穿过透明玻璃板74及不同压强的空气后重新照射在分光板21上,然后经过分光板21折射后向下照射在投影屏4上,经过分光板21向右折射后的光线穿过补偿板22向右照射在第一平面镜3上,由于垂直照射在第一平面镜3上,此时光纤全部反射出去,然后穿过补偿板22照射在分光板21上,与经过第二平面镜5向下反射后的光线发生干涉,并且可以根据投影屏4上的中心条纹数来计算不同压强下空气的折射率,该计算方法属于现有技术,故在此不再赘述。然后使用者可以打开电机81的开关,使得所述输出轴82旋转,进而使得所述第二拉线83的右端在所述输出轴82上缠绕,所述第二拉线83向右拉动所述收集箱71,使得所述收集箱71向右移动,以便检测收集箱71内不同压强的空气折射率,并且当需要更换收集箱71时,可以解开第一拉线67与第一连接环72及第二拉线83与第二连接环73之间的连接,然后向上移出收集箱71,再更换具有需要测量压强的空气的收集箱71,更换简单,使用便利,可以检测不同范围压强的空气折射率,无需使用抽气机进行抽气,安全性高,结构稳定,成本低,适合推广应用,收集箱装置7可以事先预备多个,以便测量不同压强的空气折射率。至此,本实用新型基于迈克尔逊干涉仪的测量空气折射率的实验装置使用过程描述完毕。

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