全文摘要
本实用新型公开了一种一体化双缝干涉仪，包括一个盒体，其特征是，在盒体后侧壁固定有放光装置，在盒体前侧壁固定有测量装置，在盒体中间通过支架固定有遮光筒；其中放光装置由电池盒、LED光源和开关按钮组成，电池盒和LED光源在盒体内，开关按钮在盒体外，通过在盒体的后侧壁打孔连在一起；测量装置由游标卡尺和测量头组成，通过在盒体的前侧壁打孔与盒体内的遮光筒固定在一起；单缝双缝镜头固化安装在遮光筒上，避免二次调试；单缝双缝镜头前端安装有滤光片；LED光源在盒子里面正对滤光片；LED光源与测量头、遮光筒在一条中心线上。本实用新型免除原仪器组装、调试的繁琐过程，提高干涉条纹的亮度，使测量更加方便，从而极大提升实验教学效果。
主设计要求
1.一体化双缝干涉仪，包括一个盒体，其特征是，在盒体后侧壁固定有放光装置，在盒体前侧壁固定有测量装置，在盒体中间通过支架(9)固定有遮光筒(4)；其中放光装置由电池盒(10)、LED光源(1)和开关按钮(8)组成，电池盒(10)和LED光源(1)在盒体内，开关按钮(8)在盒体外，通过在盒体的后侧壁打孔连在一起；测量装置由游标卡尺(11)和测量头(5)组成，通过在盒体的前侧壁打孔与盒体内的遮光筒(4)固定在一起；单缝双缝镜头(2)固化安装在遮光筒(4)上，避免二次调试；单缝双缝镜头(2)前端安装有滤光片(12)；LED光源(1)在盒子里面正对滤光片(12)；LED光源(1)与测量头(5)、遮光筒(4)在一条中心线上。
设计方案
1.一体化双缝干涉仪，包括一个盒体，其特征是，在盒体后侧壁固定有放光装置，在盒体前侧壁固定有测量装置，在盒体中间通过支架(9)固定有遮光筒(4)；
其中放光装置由电池盒(10)、LED光源(1)和开关按钮(8)组成，电池盒(10)和LED光源(1)在盒体内，开关按钮(8)在盒体外，通过在盒体的后侧壁打孔连在一起；测量装置由游标卡尺(11)和测量头(5)组成，通过在盒体的前侧壁打孔与盒体内的遮光筒(4)固定在一起；
单缝双缝镜头(2)固化安装在遮光筒(4)上，避免二次调试；单缝双缝镜头(2)前端安装有滤光片(12)；LED光源(1)在盒子里面正对滤光片(12)；
LED光源(1)与测量头(5)、遮光筒(4)在一条中心线上。
2.如权利要求1所述的一体化双缝干涉仪，其特征是，盒体两侧壁安装有固定装置(6)，固定装置(6)由两条铝杆制成，可拆卸；实验时，摄像头(7)安装在固定装置(6)上，放置在测量头(5)前端，与课堂多媒体相结合。
3.如权利要求1所述的一体化双缝干涉仪，其特征是，盒体两侧壁安装两个提手(3)，便于携带干涉仪。
4.如权利要求1所述的一体化双缝干涉仪，其特征是，盒体内还设有一个挡板(13)，用来固定不进行试验的滤光片(12)。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及光学实验领域的一种干涉仪。
背景技术
用双缝干涉仪测光的波长，是人教版普通高中课程3-4教材中一个重要的学生分组实验，该实验在实际教学过程中存在两个方面的困难，一是组装调试繁琐费时，每次做该实验前，都需要十余人全部参与25组仪器的组装调试，需要整整两个小时才能满足教学要求；二是由于所用的光源是12伏的小灯泡，亮度低，干涉图样不清晰甚至调试不出来，导致实验效果很不理想。另外，在实际教学中，调试好的仪器经过一个班的学生实验操作后，很多仪器的干涉图样就观察不到了，需要重新调试，当两个班的课连排时，中间就没有调试时间，给教学带来很难解决的现实问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种一体化双缝干涉仪，免除原仪器组装、调试的繁琐过程，提高干涉条纹的亮度，使测量更加方便，从而极大提升实验教学效果。
本实用新型的技术方案是：一体化双缝干涉仪，包括一个盒体，其特征是，在盒体后侧壁固定有放光装置，在盒体前侧壁固定有测量装置，在盒体中间通过支架固定有遮光筒；
其中放光装置由电池盒、LED光源和开关按钮组成，电池盒和LED光源在盒体内，开关按钮在盒体外，通过在盒体的后侧壁打孔连在一起；测量装置由游标卡尺和测量头组成，通过在盒体的前侧壁打孔与盒体内的遮光筒固定在一起；
单缝双缝镜头固化安装在遮光筒上，避免二次调试；单缝双缝镜头前端安装有滤光片；LED光源在盒子里面正对滤光片；
LED光源与测量头、遮光筒在一条中心线上。
其中盒体两侧壁安装有固定装置，固定装置由两条铝杆制成，可拆卸；实验时，摄像头安装在固定装置上，放置在测量头前端，与课堂多媒体相结合。
其中盒体两侧壁安装两个提手。
其中盒体内还设有一个挡板，用来固定不进行试验的滤光片。
本实用新型与现有技术的区别：
1.解决光源问题。原实验中的光源是12伏的小灯泡，用学生电源将220交流电经稳压降压后为小灯泡供电，再经凸透镜聚光照射到单缝上，换用LED光源取代小灯泡，它用一节5号电池供电，聚光性能好，且紧靠滤光片，使得形成的干涉图样比原来小灯泡光源所形成的干涉图样清晰得多。而且用LED光源做光源可以省去学生电源、凸透镜、单缝，为接下来的仪器一体化改造创造了条件。
2.解决组装繁琐问题。原实验采用分立式套件布局，占用空间大，使用前的组装调试非常费时费工。鉴于此，我们首先把遮光筒长度由600mm缩短至250mm，同时减小双缝间距(购买间距更小的双缝)，使仪器更加轻巧。其次将光源、单缝、双缝、遮光筒、测量头等部件按设计要求组装调试好，然后固化成型，从而使数据测量得心应手。
3.解决空间移动问题。实际教学中发现，原实验仪器组装调试好后不能轻易移动，否则再次测量时就会出现图样消失或变暗。为此，将仪器组装在一个木制盒子里，盒子两头打孔，测量头和电池盒安装在盒子外面，分别通过两侧的孔与里面的遮光筒和LED光源相连且固定，LED光源在盒子里面正对滤光片和双缝。盒子可以盖住，两边有提手，这样既可以遮光，又便于搬运。
在经过以上三个方面的改造后，新成型的双缝干涉仪实现了一体化。
本实用新型的优点：
1.大大节省了实验时间。由于仪器不用组装，使得一节课有足够的时间去理解本仪器的构造和测量原理,有足够的时间进行测量和数据的处理。
2.大大提高了干涉图样的清晰度。由于LED光源的聚光性比小灯泡强得多，且离单缝距离非常近，本仪器所产生的干涉图样比原来白炽灯光源所形成的干涉图样清晰得多，使得测量过程非常轻松，测量的数据更加精确。
3.突破了空间的限制，提升了使用功能。由于仪器实现了一体化，相比于原来的仪器其功能得到了提升，原来的仪器只能用于分组实验，且组装调试好后不能移动，现在既在可以用于分组实验，又可以突破空间的限制拿到教室进行课堂演示。特别是如果将测量头对准投影仪可以直接将干涉图样显示在屏幕上，教学效果非常好。
4.仪器关键部件可拆卸。仪器只将测量头、遮光筒、光源固定，而关键的部件如双缝、单缝、滤光片等都可以拆卸，不影响学生对仪器构造的了解和掌握。
附图说明
图1是本实用新型的内部结构平面图。
图2是外部平面图。
图3是外部正面图。
图4是外部侧面图。
附图标记：LED光源1、单缝双缝镜头2、提手3、遮光筒4、测量头5、固定装置6、摄像头7、开关按钮8、支架9、电池盒10、游标卡尺11、滤光片12、挡板13。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应视为本实用新型公开技术内容的限制。
1.选材及组装过程
一体化双缝干涉仪外壳采用松木材质，涂有环保清漆，设计独特，充分体现一体化特点，内长35厘米，内宽10厘米，内高10厘米，壁厚0.6厘米，测量头5采用中学物理J2515型标准实验器材，带50等份游标卡尺11，遮光筒4长25厘米，内径2.5厘米，采用内壁粗糙的黑色弱反射金属管，用电工支架9固定，双缝和单缝采用光刻技术加工，缝宽为0.08毫米和0.1毫米，单缝双缝镜头2固化安装在遮光筒4前端，避免二次调试，1.5伏LED光源1安装在仪器的后侧壁与测量头5、遮光筒4在一条中心上。实验时，在仪器测量头5前端通过固定装置6装配摄像头7，与课堂多媒体相结合，演示效果很好。
2.使用及操作过程
打开双缝干涉仪，观察光的双缝干涉现象，用红色滤光片12得到红光干涉条纹，测出n个亮条纹间的距离a，得相邻条纹间的距离。利用已知的双缝间距d，双缝到屏的距离L，根据变形公式计算出波长。换用绿色滤光片12，观察干涉条纹间的距离有什么变化，并求出相应的波长。在盒体内还设有一个挡板13，用来固定不进行试验的绿色或红色滤光片12。
以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920015416.9
申请日:2019-01-04
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:87(西安)
授权编号:CN209641194U
授权时间:20191115
主分类号:G09B 23/22
专利分类号:G09B23/22;G01J9/02
范畴分类:15E;
申请人:西安市第八十五中学
第一申请人:西安市第八十五中学
申请人地址:710061 陕西省西安市雁塔区翠华南路254号
发明人:倪侃;吕康社;贺蓬勃;吴保印;郝瑾;张孟军
第一发明人:倪侃
当前权利人:西安市第八十五中学
代理人:佘文英
代理机构:61100
代理机构编号:西安文盛专利代理有限公司 61100
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计