專利名稱：光的干涉衍射實驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種教學器材，具體是適用于光學教學的光的干涉衍射實驗裝置。
背景技術：
在高中物理中，有關光的衍射及干涉實驗是證明光具有 波動性的最重要實驗。目 前中學物理實驗室所配備的此類儀器，大部分學校只能做兩個傳統的學生實驗一個是“用 卡尺觀察光的衍射現象”，另一個是在光具座上的遮光筒里“觀察雙縫干涉、單縫衍射現 象”。這兩個實驗都只能作為學生實驗，現象只能由學生本人觀察到，不能作為課堂演示實 驗和和教師解說介紹用。所以，在大部分物理老師的課堂教學中，往往只能利用教材中配制 的現成圖片，在課堂中向學生介紹這類實驗現象而很少能當場成功演示給學生看。至于圓 孔衍射和泊松亮斑，要讓學生能單獨觀察到衍射圖樣更是難上加難了，更甭提課堂演示。在課堂中要讓全班學生成功觀察到干涉、衍射圖樣必須要求屏幕上的圖樣條紋有 一定的寬度和亮度。從光學知識知道，條紋的寬度決定于雙縫、小孔等和光屏的距離及雙 縫、小孔等的縫寬或孔徑，距離越遠，孔徑越小，則條紋越寬。但另一方面，由于透過雙縫、小 孔等光量很少，因此，距離越遠、孔越小時，則條紋越寬的同時也越暗，故距離超過一定的限 度，同樣看不到條紋，因此要實現在課堂中要讓全班學生成功觀察到干涉、衍射圖樣存在諸 多現實困難。
實用新型內容本實用新型的目的是為了克服現有技術存在的缺點和不足，而提供一種可在課堂 中要讓全班學生成功觀察到干涉、衍射圖樣的光的干涉衍射實驗裝置。為實現上述目的，本實用新型的技術方案是，包括有支架座、激光器、演示板、光 屏，所述的演示板上排列分布設置有單縫、雙縫、小孔、圓屏，所述的激光器和演示板分別安 裝于支架座的兩端，且該演示板所在平面與激光器所發出的激光束垂直。本設置通過激光 器發出的高亮度的激光，然后在通過演示板上的單縫、雙縫、小孔、圓屏產生單縫衍射、雙縫 衍射、小孔衍射、泊松亮斑現象，并在光屏上留下清晰的的衍射、干涉圖樣條紋，實現在課堂 中讓全班學生成功觀察到干涉、衍射圖樣，有助于學生對干涉、衍射現象的理解，提高教學 質量。進一步設置是所述的激光器和演示板之間還設置有凸鏡架，該凸鏡架上設置有凸 透鏡，且該凸透鏡的光學中心線與激光器所發出的光線重合。通過本設置，由于激光器發出 的激光束較細，通過凸透鏡(焦距IOcm)起著讓激光束適當擴束，有助于衍射和干涉條紋的 顯示，但擴束過程中由于透鏡的反射及光束面積的增加，會影響入射到雙縫、單縫、小孔上 光的亮度，使用時應仔細調整凸透鏡的位置，使照射到雙縫、單縫、小孔、圓屏上的光面積大 小合適。進一步設置是所述的激光器通過可升降臺可升降地安裝在支架座上。通過本設 置，為激光器的位置調節提高了一個有效且穩定的調節平臺。[0009]進一步設置是所述的激光器為氦氖激光器。通過本設置，氦氖激光器可以提供一 個足夠亮度的激光束的光源。進一步設置是所述的支架座相對于演示板安裝的一端設置有滑動槽，該滑動槽與 激光器所發出的激光束垂直，所述的演示板底部可滑動地嵌裝在該滑動槽內。通過本設置， 可以靈活地將演示板進行移動，如此，配合激光束的位置就可以產生不同的光學現象，而且 該滑動槽也為演示板提供了穩定的定位平臺。進一步設置是所述的演示板采用菲林片印刷制版制作。通過本設置，通過本設置，采用現在印刷制版技術中常用的菲林片作為制作演示板的材料，巧妙利用電腦制圖技術和 當代先進的印刷制版技術結合起來，先在電腦中用諸如CDR等軟件，制作好相應規格的單 縫、小孔、圓屏、雙縫，然后通過制版，制作成同等大小的菲林片，變傳統的人工開縫打孔為 排版印刷，而且制作出來的演示板精度高，輪廓清晰分明，黑色部分的阻光效果、透明部分 的透光作用均較好，而且更難得的是可以把雙縫、單縫、小孔、圓屏的寬度或直徑精確制作 成我們所需要的任意規格，從而讓學生觀察到當雙縫、單縫、小孔、圓屏的寬度或直徑變化 時，相應的干涉、衍射圖樣的變化情況。進一步設置是所述的光屏為廣告級白色反光膜。廣告級白色反光膜是目前廣泛應 用于各種道路標識牌、車牌、廣告牌等的制作材料，通過本設置，利用廣告級白色反光膜對 光線產生極佳的反光效果，使得衍射、干涉圖樣能夠清晰地被學生所觀察到。下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步介紹。
圖1本實用新型具體實施方式
結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示的本實用新型具體實施方式
，包括有支架座1、激光器2、演示板3、光 屏，所述的演示板3上排列分布設置有單縫、雙縫、小孔、圓屏，所述的激光器2和演示板3 分別安裝于支架座1的兩端，且該演示板3所在平面與激光器2所發出的激光束垂直。本 實施方式，所述的激光器為氦氖激光器，具體可以采用HJ-B型氦氖激光器(發出紅光波長 6328A)，利用氦氖激光器發出的高亮度的激光，然后在通過演示板上的單縫、雙縫、小孔、 圓屏產生單縫衍射、雙縫衍射、小孔衍射、泊松亮斑現象，并在光屏上留下清晰的的衍射、干 涉圖樣條紋，實現在課堂中讓全班學生成功觀察到干涉、衍射圖樣，有助于學生對干涉、衍 射現象的理解，提高教學質量。本實施方式為了進一步提高衍射、干涉圖樣的清晰度，所述的激光器和演示板之 間還設置有凸鏡架6，該凸鏡架上設置有凸透鏡61，且該凸透鏡的光學中心線與激光器所 發出的光線重合。為了便于凸鏡架的移動和定位，可以將該凸鏡架上設置有磁鐵，然后在 支架座上設置有相應的鐵皮。如此，通過凸透鏡(焦距IOcm)將原本較細的激光束適當擴 束，有助于衍射和干涉條紋的顯示，但擴束過程中由于透鏡的反射及光束面積的增加，會影 響入射到雙縫、單縫、小孔上光的亮度，因此在實際操作中使用時應仔細調整凸透鏡的位 置，使照射到雙縫、單縫、小孔、圓屏上的光面積大小合適，而這些調節的過程也有助于讓學 生理解如何產生一個清晰的衍射或干涉條紋所要求的條件，有助于學生對物理知識點的理 解。此外，本實施方式所述的激光器2通過可升降臺4可升降地安裝在支架座1上，為激光器2的位置調節提高了一個有效且穩定的調節平臺。此外本實施方式，所述的支架座1 相對于演示板安裝的一端設置有滑動槽5，該滑動槽5與激光器2所發出的激光束垂直，所 述的演示板2底部可滑動地嵌裝在該滑動槽5內。如此，可以靈活地將演示板3進行移動， 并配合激光束的位置就可以產生不同的光學現象，而且該滑動槽5也為演示板提供了穩定 的定位平臺。本實施方式采用現在印刷制版技術中常用的菲林片作為制作演示板的材料，巧妙 利用電腦制圖技術和當代先進的印刷制版技術結合起來，先在電腦中用諸如CDR等軟件， 制作好相應規格的單縫、小孔、圓屏、雙縫，然后通過制版，制作成同等大小的菲林片，變傳 統的人工開縫打孔為排版印刷，而且制作出來的演示板精度高，輪廓清晰分明，黑色部分的 阻光效果、透明部分的透光作用均較好，而且更難得的是可以把雙縫、單縫、小孔、圓屏的寬 度或直徑精確制作成我們所需要的任意規格，從而讓學生觀察到當雙縫、單縫、小孔、圓屏 的寬度或直徑變化時，相應的干涉、衍射圖樣的變化情況。本實施例所述的演示板3為用印 刷制版出來菲林片演示版，其選用的雙縫、單縫、小孔、圓屏的規格如下小孔、圓屏的直徑5mm、3mm、2mm、1mm、0. 5mm單縫寬度0· Imm ；0. 3mm ；0. 7mm ;1. 5mm,雙縫間距0· 2mm ；0. 25mm ；0. 3mm ；0. 35mm 0. 4mm(雙縫線寬0· 18mm)本實施方式所述的光屏為廣告級白色反光膜。廣告級白色反光膜是目前廣泛應用于各種道路標識牌、車牌、廣告牌等的制作材料，通過本設置，利用廣告級白色反光膜對光 線產生極佳的反光效果，使得衍射、干涉圖樣能夠清晰地被學生所觀察到。
權利要求一種光的干涉衍射實驗裝置，其特征在于包括有支架座、激光器、演示板、光屏，所述的演示板上排列分布設置有單縫、雙縫、小孔、圓屏，所述的激光器和演示板分別安裝于支架座的兩端，且該演示板所在平面與激光器所發出的激光束垂直。
2.根據權利要求1所述的光的干涉衍射實驗裝置，其特征在于所述的激光器和演示 板之間還設置有凸鏡架，該凸鏡架上設置有凸透鏡，且該凸透鏡的光學中心線與激光器所 發出的光線重合。
3.根據權利要求1或2所述的光的干涉衍射實驗裝置，其特征在于所述的激光器通 過可升降臺可升降地安裝在支架座上。
4.根據權利要求3所述的光的干涉衍射實驗裝置，其特征在于所述的激光器為氦氖 激光器。
5.根據權利要求4所述的光的干涉衍射實驗裝置，其特征在于所述的支架座相對于 演示板安裝的一端設置有滑動槽，該滑動槽與激光器所發出的激光束垂直，所述的演示板 底部可滑動地嵌裝在該滑動槽內。
6.根據權利要求5所述的光的干涉衍射實驗裝置，其特征在于所述的演示板采用菲 林片印刷制版制作。
7.根據權利要求6所述的光的干涉衍射實驗裝置，其特征在于所述的光屏為廣告級 白色反光膜。
專利摘要本實用新型公開了一種光的干涉衍射實驗裝置，包括有支架座、激光器、演示板、光屏，所述的演示板上排列分布設置有單縫、雙縫、小孔、圓屏，所述的激光器和演示板分別安裝于支架座的兩端，且該演示板所在平面與激光器所發出的激光束垂直。本實用新型能夠提供一個可在課堂條件下中要讓全班學生成功觀察到清晰的干涉、衍射圖樣，有助于提高教學質量。
文檔編號G09B23/22GK201576385SQ20092011466
公開日2010年9月8日 申請日期2009年2月27日 優先權日2009年2月27日
發明者朱成巧, 王健浩 申請人:朱成巧;王健浩