发明内容
[0004] 本发明的目的是改进现有分光计,使分光计的结构更简单,操作更容易,原理更明显易懂以及利用分光计进行更多光学实验。
[0005] 为了解决上述问题,本发明采取以下技术方案:
[0006] 本发明包括导轨、载物平台、平行光凸透镜、成像透镜和观察屏。载物平台一侧的导轨上设有平行光凸透镜,平行光凸透镜的前焦面上设有狭缝,平行光透镜和狭缝用于产生平行光。
[0007] 载物平台另一侧的导轨上设有成像凸透镜,成像透镜后焦面处设有观察屏,观察屏中心设有一通光小孔,通光孔上方和下方各刻有一个十字叉丝,其中下方的十字叉丝可透光,以便于分光计的调节。成像透镜与观察屏用于平行光会聚,成清晰像。
[0008] 进一步说,分立式分光计所使用的光源为谱线包括589.0nm、589.6nm的钠光灯或谱线包括365.0nm、404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nm的汞灯光源。
[0009] 进一步说,载物平台一侧的导轨位置固定,载物平台另一侧的导轨以载物平台为中心可以自由转动。
[0010] 进一步说,所述观察屏的通光小孔设置于观察屏的中心位置,通光小孔设置为圆形结构,通光小孔直径范围为0.1mm‑2mm。
[0011] 进一步说,所述狭缝所在的屏面规格尺度应与观察屏屏面规格尺度相对应,测量时,所述狭缝结构为竖直矩形,且位于所在屏面中心位置,狭缝中心与通光小孔中心对应,狭缝宽度范围为0.1mm‑1mm。
[0012] 一种分立式分光计实验调节方法,具体是:
[0013] 开启电源,启动半导体激光器,在狭缝与载物平台之间放置平行光凸透镜,调节半导体激光器与平行光凸透镜中心到设定水平标高,使激光束穿过所述观察屏的通光孔后,垂直入射的平行光凸透镜中心,平行光凸透镜前后表面会将光束反射回通光孔周围,并在观察屏上形成两个光斑。
[0014] 随后调节平行光凸透镜高低与左右位置,使两光斑在观察屏上重合,并形成干涉图案,即同心圆环,调整平行光凸透镜的角度,使同心圆环中心与通光孔重合,实现平行光凸透镜光轴与观察屏小孔中心同轴等高。
[0015] 调节半导体激光器,使其照亮观察屏上可透光的十字叉丝,并在载物平台上放置平面镜,调节平面镜法线方向垂直成像透镜,并调节观察屏前后位置,使平面镜反射回观察屏上的十字叉丝像清晰。
[0016] 调节载物平台水平,使十字像与十字叉丝完全重合后,再将平面镜旋转180°,再次调节载物台水平,使十字像与十字叉丝完全重合,关闭半导体激光器,完成分立式分光计实验调节操作。
[0017] 开启光源,移动狭缝前后位置,并调节狭缝到合适宽度,使观察屏上干涉条纹清晰后,即可开始分光计测量实验。
[0018] 开启光源,移动狭缝前后位置,使观察屏上狭缝像清晰,并调节狭缝到合适宽度;随后调节狭缝高度,使狭缝像的中心与观察屏通光孔同轴等高;即可开始分光计测量实验。
[0019] 本发明的有益效果是:
[0020] 分立式分光计使用时可以直接观察光路,工作原理清晰,易于理解。另外原有分光计观察时需要通过目镜镜筒观察,视场狭小,长时间观察会造成用眼疲劳,分立式分光计采用观察屏成像,使实验结果清晰成像在观察屏中心,扩大了观察的视场,利于观察结果,减轻了用眼疲劳。分立式分光计利用导轨和可移动滑块代替了原有分光计的镜筒,利于更换原件,可以实现其他光学实验,例如将元件更换为激光光源,起偏器,检偏器,光电探测器,可以实现在分立式分光计上拓展光的偏振实验。另外本发明方法操作简洁,图像清晰,显著拓宽视野,易于观察,大大缩短分光计实验调整时间。该分立式分光计结构平台及方法可还用于凸透镜焦距测量、光强分布测量、光的偏振测量等实验开展,在物理教学实验中能够广泛应用。