CN206312481U - 一种泊松亮斑教学演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泊松亮斑教学演示装置，其特征在于，包括一个水平长条形设置的光具座，光具座上表面沿长度方向设置有滑轨，滑轨的一端安装有一个固体激光器，滑轨的中部安装有用于装夹衍射片的滑块，用于装夹衍射片的滑块上装夹有衍射片，滑轨的另一端安装有用于装夹显示光屏的滑块，用于装夹显示光屏的滑块上装夹有显示光屏，衍射片为两块两端固定的盖玻片内夹持一颗钢珠得到，所述固体激光器前端可拆卸地安装有调焦镜头，且调焦镜头和钢珠以及显示光屏中部位于同一水平线上。本实用新型具有结构简单，利于调整，成像清晰，能够更好地演示泊松亮斑以提高教学质量的优点。

Description

一种泊松亮斑教学演示装置

技术领域

本实用新型涉及一种物理教学用具；特别是涉及一种泊松亮斑教学演示装置。

背景技术

当单色光照射在宽度小于或等于光源波长的小圆板或圆珠时，会在之后的光屏上出现环状的互为同心圆的衍射条纹，并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑，这个亮斑就被称为“泊松亮斑”。“泊松亮斑”是光的波动性最具代表性的现象之一。其形成原因是由于光波绕过圆珠或圆板的边缘在阴影区域的中心叠加时，子波的相位相同，故在中心处呈现亮纹。

在中学校物理实验教学中，都采用平行激光束穿过小孔或狭缝，即采用夫琅禾费衍射的方式产生较为清晰的衍射图样；但采用该方式使激光通过线度较小的障碍物时，却不能产生清晰的“泊松亮斑”，学生对泊松亮斑的了解也只能通过课本上的图片。

故如何设计一种能够更好地演示泊松亮斑，使其结构简单，利于调整，成像清晰，提高教学质量，成为有待考虑解决的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型首要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单，利于调整，成像清晰，能够更好地演示泊松亮斑以提高教学质量的泊松亮斑教学演示装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种泊松亮斑教学演示装置，其特征在于，包括一个水平长条形设置的光具座，光具座上表面沿长度方向设置有滑轨，滑轨的一端安装有一个固体激光器，滑轨的中部安装有用于装夹衍射片的滑块，用于装夹衍射片的滑块上装夹有衍射片，滑轨的另一端安装有用于装夹显示光屏的滑块，用于装夹显示光屏的滑块上装夹有显示光屏，衍射片为两块两端固定的盖玻片内夹持一颗钢珠得到，所述固体激光器前端可拆卸地安装有调焦镜头，且调焦镜头和钢珠以及显示光屏中部位于同一水平线上。

这样，本装置用于试验演示时，可以靠显示光屏作为光屏，或者取下显示光屏将教室的墙壁作为光屏，开启固体激光器，通过对滑块距离的调节，使固体激光器射出的单色光线经过调焦镜头，经调焦镜头汇聚并再次发散后经过钢珠，即可在光屏上显示出泊松亮斑；同时拆卸下调焦镜头，可以演示平行光产生的泊松亮斑现象。故本装置具有结构简单，利于调整，可以显示各种入射角度的入射光产生的泊松亮斑等优点。衍射片为两块两端固定的盖玻片内夹持一颗钢珠得到，盖玻片透明高且厚度很小，故其对光路的影响可忽略，使其成像清晰。

作为优化，光具座可水平旋转地安装在一个底座上。这样，方便调整光具座的水平方向，使其对准光屏成像。

作为优化，所述固体激光器下方设置有一个可调式安装台，可调式安装台下端固定在光具座上，固体激光器安装在可调式安装台上，可调式安装台侧面设置有用于调节可调式安装台上端安装部位升降高度的高度调节旋钮和用于调节可调试安装台上端安装部位左右位置的平移调节旋钮。

这样，可以更好地方便对准也可以方便显示光源在高度位置和左右位置变化时的成像变化情况，使得光斑在光屏上进行移动显示，以提高演示真实度。

作为优化，所述光具座侧表面上还顺长度方向设置有刻度线。这样，方便记录滑块位置，读取试验数据，也便于下次使用时能够更快地完成实验操作。

作为优化，所述光具座上表面具有截面空间呈凸字形的滑槽构成滑轨，所述滑块下端可滑动地卡接配合在滑槽内，滑块上还上下贯通设置有锁紧用螺孔，锁紧用螺孔内配合有锁紧螺柱，锁紧螺柱上端露出滑块并连接有把手构成锁紧旋钮。

这样，滑块和光具座的滑动配合更加平稳可靠，且滑块前后距离调节到位后方便快速地锁紧固定。

综上所述，本实用新型具有结构简单，利于调整，成像清晰，能够更好地演示泊松亮斑以提高教学质量的优点。

附图说明

图1为本实用新型的一种优选实施方式的结构示意简图。

图2为图1中单独光具座截面的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1-2所示，一种泊松亮斑教学演示装置，包括一个水平长条形设置的光具座1，光具座1上表面沿长度方向设置有滑轨12，滑轨12的一端安装有一个固体激光器2，滑轨的中部安装有用于装夹衍射片3的滑块，用于装夹衍射片3的滑块上装夹有衍射片3，滑轨的另一端安装有用于装夹显示光屏4的滑块，用于装夹显示光屏4的滑块上装夹有显示光屏4，衍射片3为两块两端固定的盖玻片内夹持一颗钢珠5得到，所述固体激光器2前端可拆卸地安装有调焦镜头7，且调焦镜头7和钢珠5以及显示光屏4中部位于同一水平线上。

这样，本装置用于试验演示时，可以靠显示光屏作为光屏，或者取下显示光屏将教室的墙壁作为光屏（墙壁作为光屏可以使得衍射图样更大，更利于显示观察），开启固体激光器，通过对滑块距离的调节，使固体激光器射出的单色光线经过调焦镜头，经调焦镜头汇聚并再次发散后经过钢珠，即可在光屏上显示出泊松亮斑；同时拆卸下调焦镜头，可以演示平行光产生的泊松亮斑现象。故本装置具有结构简单，利于调整，可以显示各种入射角度的入射光产生的泊松亮斑等优点。衍射片为两块两端固定的盖玻片内夹持一颗钢珠得到，盖玻片透明高且厚度很小，故其对光路的影响可忽略，使其成像清晰。实施时，调焦镜头7和固体激光器2之间可以通过螺纹旋接实现可拆卸安装。

其中，光具座1可水平旋转地安装在一个底座6上。这样，方便调整光具座的水平方向，使其对准光屏成像。

其中，所述固体激光器2下方设置有一个可调式安装台8，可调式安装台8下端固定在光具座1上，固体激光器2安装在可调式安装台8上，可调式安装台8侧面设置有用于调节可调式安装台上端安装部位升降高度的高度调节旋钮9和用于调节可调试安装台上端安装部位左右位置的平移调节旋钮10。

这样，可以更好地方便对准也可以方便显示光源在高度位置和左右位置变化时的成像变化情况，使得光斑在光屏上进行移动显示，以提高演示真实度。

实施时，可调式安装台可以采用现有的具有升降和左右调节功能的升降台结构，或者采用以下结构，可调式安装台包括一个固定不动的基座用于和光具座固定连接，基座上设置竖向导轨和中间体竖向滑动配合中间体上设置竖向齿条和一个与高度调节旋钮同轴固定的高度调节齿轮啮合传动，实现高度调节；然后再在中间体上方设置一个顶板构成用于安装固体激光器的安装部位，顶板上设置安装孔以方便靠螺钉安装固定激光器，顶板和中间体之间通过沿左右方向设置的横向导轨滑动配合，顶板上再设置横向齿条和一个与平移调节旋钮同轴固定的平移调节齿轮啮合传动，所述高度调节齿轮和平移调节齿轮均可转动地限位安装在和基座固定的一个外壳上。这样，该结构结构，且能够很好地实现调节功能，保证调节快捷可靠稳定。

其中，所述光具座1侧表面上还沿长度方向设置有刻度线11。这样，方便记录滑块位置，读取试验数据，也便于下次使用时能够更快地完成实验操作。

其中，所述光具座1上表面具有截面空间呈凸字形的滑槽构成滑轨12，所述滑块下端可滑动地卡接配合在滑槽内，滑块上还上下贯通设置有锁紧用螺孔，锁紧用螺孔内配合有锁紧螺柱13，锁紧螺柱13上端露出滑块并连接有把手构成锁紧旋钮。

这样，滑块和光具座的滑动配合更加平稳可靠，且滑块前后距离调节到位后方便快速地锁紧固定。

Claims (5)

1.一种泊松亮斑教学演示装置，其特征在于，包括一个水平长条形设置的光具座，光具座上表面沿长度方向设置有滑轨，滑轨的一端安装有一个固体激光器，滑轨的中部安装有用于装夹衍射片的滑块，用于装夹衍射片的滑块上装夹有衍射片，滑轨的另一端安装有用于装夹显示光屏的滑块，用于装夹显示光屏的滑块上装夹有显示光屏，衍射片为两块两端固定的盖玻片内夹持一颗钢珠得到，所述固体激光器前端可拆卸地安装有调焦镜头，且调焦镜头和钢珠以及显示光屏中部位于同一水平线上。

2.如权利要求1所述的泊松亮斑教学演示装置，其特征在于，光具座可水平旋转地安装在一个底座上。

3.如权利要求1所述的泊松亮斑教学演示装置，其特征在于，所述固体激光器下方设置有一个可调式安装台，可调式安装台下端固定在光具座上，固体激光器安装在可调式安装台上，可调式安装台侧面设置有用于调节可调式安装台上端安装部位升降高度的高度调节旋钮和用于调节可调试安装台上端安装部位左右位置的平移调节旋钮。

4.如权利要求1所述的泊松亮斑教学演示装置，其特征在于，所述光具座侧表面上还顺长度方向设置有刻度线。

5.如权利要求1所述的泊松亮斑教学演示装置，其特征在于，所述光具座上表面具有截面空间呈凸字形的滑槽构成滑轨，所述滑块下端可滑动地卡接配合在滑槽内，滑块上还上下贯通设置有锁紧用螺孔，锁紧用螺孔内配合有锁紧螺柱，锁紧螺柱上端露出滑块并连接有把手构成锁紧旋钮。