一种光学衍射实验教学装置的制作方法

1.本实用新型涉及教学器具技术领域，具体涉及一种光学衍射实验教学装置。


背景技术：

2.光学衍射实验模块是物理实验辅助教学装置的重要组成部分，用于复现光学衍射的实验过程及实验现象。随着国家继续大力推行教学改革，进一步实现素质教育，实验模块可助力教学改革。实验模块不仅可以辅助教师在课堂上快速开展具有定性演示、定量验证功能的教学实验。同时这也有助于新型教育模式，助力教学改革。也增加了学生课前预习、课后拓展的途径，辅助开展自主、创新的研究型学习。与此同时，生动、真实的实验场景有利于激发学生的学习兴趣，加深学生对物理原理和物理概念的理解。但现存在的问题包括，教师在课堂教学中缺乏光学衍射实验相应的演示教学手段与仪器，学生对抽象的物理原理和物理概念缺乏深入的理解。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供一种光学衍射实验教学装置。本实用新型可演示光学衍射实验，能够满足学生观看与实际理解，从而提高教学成果与质量。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：一种光学衍射实验教学装置，包括第二底座，第二底座上设有多个第二激光器，第二激光器的前端对应设有第一二向色镜；所述第二底座上位于第一二向色镜一侧的光阑，光阑的前方设有第一准直透镜，第一准直透镜的前方设有第一实验转盘，第一实验转盘上设有多个环形分布的第一实验片，第一实验片上设置有单缝结构或圆孔结构；所述第二底座上设有位于第一实验转盘前方的傅里叶变换透镜，傅里叶变换透镜的前方设有第二探测器。
5.上述的光学衍射实验教学装置，所述第二底座上设有防护腔室，所述第二激光器和所述第一二向色镜设置在防护腔室内。
6.前述的光学衍射实验教学装置，所述防护腔室内内设有多个插拔块，插拔块上端设有插拔槽；所述第一二向色镜嵌设在插拔槽内。
7.前述的光学衍射实验教学装置，所述第一实验转盘连接有第一转动电机；所述第二底座上设有第一转盘固定架，第一转盘固定架的上端设有用于放置第一转动电机的第一安装室。
8.与现有技术相比，本实用新型通过第二激光器、第一二向色镜、光阑、第一准直透镜、第一实验片和傅里叶变换透镜构成光学衍射实验光路，利用第一激光器来发射不同波长的可见光，再经过对应的第一二向色镜后进入调节入射光束的光照强弱的光阑，再通过准直透镜保证入射光束的准直性，接着通过第一实验转盘的转动进行切换具有不同参数的单缝或圆孔的第一实验片，使得光在传播过程中遇到单缝或者圆孔这一障碍物后从而产生衍射现象，并由傅里叶变换透镜聚焦以及由探测器获取中央亮条纹及明暗相间的条纹图像，由此本实用新型可演示光学衍射实验，能够满足学生观看与实际理解，从而提高教学成
果与质量。此外，本实用新型通过设置防护腔室来减少灰尘等杂物对实验装置的影响，通过设置插拔块和插拔槽能便于第一二向色镜的安装。本实用新型进一步的优化了第一实验转盘的转动结构，通过第一转动电机的控制第一实验转盘的转动，简单方便又稳定。
附图说明
9.图1是本实用新型的结构示意图；
10.图2是本实用新型另一种实施例的结构示意图；
11.图3是具有单缝的第一实验片结构示意图。
12.附图标记
13.201、第二底座；202、第二激光器；203、第一二向色镜；204、光阑；205、第一准直透镜；206、第一实验转盘；207、第一实验片；208、傅里叶变换透镜；209、第二探测器；210、防护腔室；211、插拔块；212、插拔槽；213、第一转动电机；214、第一转盘固定架；215、第一安装室。
具体实施方式
14.下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
15.实施例：一种光学衍射实验教学装置，如图1-2所示，包括第二底座201，第二底座201上设有3个第二激光器202，多个第二激光器202发射不同波长的光，本实施例中在进行实验时，选择波长为650nm的激光器，该激光器发出的是一束红光，第二激光器202的前端对应设有第一二向色镜203，对一定波长的光几乎完全透过，而对另一些波长的光几乎完全反射；所述第二底座201上位于第一二向色镜203一侧的光阑204，光阑204是调节入射光束的光照强弱，光阑204的前方设有第一准直透镜205，第一准直透镜205保证入射光束的准直性，第一准直透镜205的前方设有第一实验转盘206，第一实验转盘206上设有多个环形分布的第一实验片207，第一实验片207上设置的光学结构包括但不限于单缝结构或圆孔结构，本实施例中，所述第一实验转盘206连接有第一转动电机213，通过第一转动电机213来带动第一实验转盘206转动，如图3所示，用于选择参数为0.3mm的单缝；所述第二底座201上设有第一转盘固定架214，第一转盘固定架214的上端设有用于放置第一转动电机213的第一安装室215；所述第二底座201上设有位于第一实验转盘206前方的傅里叶变换透镜208，傅里叶变换透镜208的作用对入射光束起聚焦作用，傅里叶变换透镜208的前方设有第二探测器209，探测器用于采集光学衍射的实验现象。本实用新型通过第二激光器202、第一二向色镜203、光阑204、第一准直透镜205、第一实验片207和傅里叶变换透镜208构成光学衍射实验光路，利用第一激光器来发射不同波长的可见光，再经过对应的第一二向色镜203后进入调节入射光束的光照强弱的光阑204，再通过准直透镜保证入射光束的准直性，接着通过第一实验转盘206的转动进行切换具有不同参数的单缝或圆孔的第一实验片207，使得光在传播过程中遇到单缝或者圆孔这一障碍物后从而产生衍射现象，并由傅里叶变换透镜208聚焦以及由第二探测器209获取中央亮条纹及明暗相间的条纹图像，由此本实用新型可演示光学衍射实验，能够满足学生观看与实际理解，从而提高教学成果与质量。
16.进一步地，如图2所示，所述第二底座201上设有防护腔室210，所述第二激光器202
和所述第一二向色镜203设置在防护腔室210内，通过设置防护腔室210来减少灰尘等杂物对实验装置的影响。
17.进一步地，如图1所示，所述防护腔室210内内设有多个插拔块211，插拔块211上端设有插拔槽212；所述第一二向色镜203嵌设在插拔槽212内，通过设置插拔块211和插拔槽212能便于第一二向色镜203的安装。
18.工作原理
19.利用第一激光器来发射不同波长的可见光，再经过对应的第一二向色镜203后进入调节入射光束的光照强弱的光阑204，再通过准直透镜保证入射光束的准直性，接着通过第一实验转盘206的转动进行切换具有不同参数的单缝或圆孔的第一实验片207，使得光在传播过程中遇到单缝或者圆孔这一障碍物后从而产生衍射现象，并由傅里叶变换透镜208聚焦以及由第二探测器209获取中央亮条纹及明暗相间的条纹图像，由此本实用新型本实用新型可演示光学衍射实验。


技术特征：
1.一种光学衍射实验教学装置，其特征在于：包括第二底座(201)，第二底座(201)上设有多个第二激光器(202)，第二激光器(202)的前端对应设有第一二向色镜(203)；所述第二底座(201)上位于第一二向色镜(203)一侧的光阑(204)，光阑(204)的前方设有第一准直透镜(205)，第一准直透镜(205)的前方设有第一实验转盘(206)，第一实验转盘(206)上设有多个环形分布的第一实验片(207)，第一实验片(207)上设置有单缝结构或圆孔结构；所述第二底座(201)上设有位于第一实验转盘(206)前方的傅里叶变换透镜(208)，傅里叶变换透镜(208)的前方设有第二探测器(209)。2.根据权利要求1所述的光学衍射实验教学装置，其特征在于：所述第二底座(201)上设有防护腔室(210)，所述第二激光器(202)和所述第一二向色镜(203)设置在防护腔室(210)内。3.根据权利要求2所述的光学衍射实验教学装置，其特征在于：所述防护腔室内(210)内设有多个插拔块(211)，插拔块上端设有插拔槽(212)；所述第一二向色镜(203)嵌设在插拔槽(212)内。4.根据权利要求1所述的光学衍射实验教学装置，其特征在于：所述第一实验转盘(206)连接有第一转动电机(213)；所述第二底座(201)上设有第一转盘固定架(214)，第一转盘固定架(214)的上端设有用于放置第一转动电机(213)的第一安装室(215)。

技术总结
本实用新型公开了一种光学衍射实验教学装置，包括第二底座，第二底座上设有多个第二激光器，第二激光器的前端对应设有第一二向色镜；所述第二底座上位于第一二向色镜一侧的光阑，光阑的前方设有第一准直透镜，第一准直透镜的前方设有第一实验转盘，第一实验转盘上设有多个环形分布的第一实验片，第一实验片上设置有单缝结构或圆孔结构；所述第二底座上设有位于第一实验转盘前方的傅里叶变换透镜，傅里叶变换透镜的前方设有第二探测器。本实用新型可演示光学衍射实验，能够满足学生观看与实际理解，从而提高教学成果与质量。从而提高教学成果与质量。从而提高教学成果与质量。


技术研发人员：潘卫清 戴恩文 苏衍峰
受保护的技术使用者：杭州越光智能科技有限公司
技术研发日：2021.08.02
技术公布日：2022/1/11