專利名稱:光學(xué)實驗組件及使用其進行光學(xué)實驗的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種物理學(xué)中的光學(xué)科學(xué)實驗裝置或模型,具體是指一種光學(xué)實驗組件,同時本發(fā)明還公開了使用該光學(xué)實驗組件進行光學(xué)實驗的使用方法。
背景技術(shù):
在對自然科學(xué)的教導(dǎo)和學(xué)習(xí)的過程中,需要驗證光的重要特性和現(xiàn)象所屬的概念。在這種情況下,能夠讓學(xué)生收集與這些特性和現(xiàn)象有關(guān)數(shù)據(jù)的實驗是非常重要的,因為這些收集的數(shù)據(jù)將幫助學(xué)生更加深刻的理解基本概念。但是現(xiàn)在光學(xué)實驗的基本問題是由諸如太陽光,室內(nèi)燈光,顯示器的光等等的環(huán)境光對實驗本身帶來的干擾。因此,有精確要求的光學(xué)實驗經(jīng)常需要在暗室內(nèi)進行,這樣實驗過程中的干擾就被消除了。然而,一般的暗室不能容納30-50名學(xué)生同時做實驗。而許多較差或一般的學(xué)校甚至沒有暗室。另外在暗室中觀察、測量以及記錄數(shù)據(jù)通常也非常不方便。另一個問題就是光學(xué)實驗中校準的問題。在實驗過程中主要需要將作為光探測器的探測元件與實驗用的光源對準。例如,在測量一種材料透明度的實驗中,必須面對面設(shè)置光源和光探測器,并很好的調(diào)整光源的光束的軸線與光探測器的軸線在同一條直線上。這種調(diào)整的過程是非常冗長乏味的。更糟的是,光源和光探測器在對準之后必須牢固固定,否則他們的位置很有可能在學(xué)生做實驗的過程中被意外的移動。而另一方面,如果學(xué)生在光學(xué)實驗中注意的對象改變了,那么相對更難的就是需要在光源以及光探測器被牢固固定下再次去移動它們。最后但并非不重要的是,通常采用的光源的強度一般不是足夠穩(wěn)定的,這會導(dǎo)致相當(dāng)大的實驗誤差。例如,通常使用在學(xué)校可用的電源插座上的燈。這種燈產(chǎn)生的光源的強度隨著時間不斷的變化,這是由于供給這種燈的是交流電。在光學(xué)實驗中還經(jīng)常使用電筒作為光源,而手電筒的光強是隨著時間而減弱(減弱的程度因電筒的類型以及電池的類型而異)。在現(xiàn)有的專利技術(shù)中也曾經(jīng)公開了用于光學(xué)實驗的暗箱結(jié)構(gòu),例如公開號為 CN201035805,名稱為“光學(xué)實驗用暗箱”,的中國實用新型專利申請就公開了一種光學(xué)實驗用暗箱,屬于教學(xué)工具制造技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型包括箱體,其中,箱體的側(cè)面設(shè)有開口,在箱體的開口處安裝有側(cè)門,箱體的一端設(shè)有遮光罩,遮光罩固定在箱體的邊沿。箱體開口的門框上設(shè)有豎槽,側(cè)門安裝在豎槽內(nèi)。本實用新型通過箱體側(cè)面開有門,非常有利于實驗器材的取放,在箱體前部有一遮光罩,其作用是遮住外部照向光屏的光,以得到最好的實驗演示效果,具有設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、實用方便等優(yōu)點。另外公開號為CN2074038,名稱為“多功能光學(xué)實驗組合箱”就公開了一種多功能光學(xué)實驗組合箱,是屬于物理學(xué)實驗器件領(lǐng)域。主要由箱體、刻度盤、電池、紅色有機玻璃棒、小燈泡、光源盒、開關(guān)、大傳動輪、中軸、平行光源、小傳動輪和傳動軸構(gòu)成,它能做光的直線傳播、驗證光的反射和折射定律、光的全反射、平面鏡反射、凹面鏡會聚、凸面鏡發(fā)散、
5光的色散現(xiàn)象、凸透鏡的會聚以及凹透鏡的發(fā)散作用等10項實驗,同時,還能做水中折射實驗全反射實驗。但是以上述兩篇專利文件所代表的現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)實驗裝置仍然沒有克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點。本發(fā)明就是基于這種情況,提出的一種用于光學(xué)實驗的組件,用以提供準確測量,不受干擾的光學(xué)實驗環(huán)境,該光學(xué)實驗組件能夠自動完成光學(xué)對準,并提供穩(wěn)定光源。同時本發(fā)明還進一步提供了使用所述光學(xué)實驗組件的使用方法,用以利用該實驗組件完成不同的光學(xué)實驗。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種能夠自動完成光學(xué)對準,提供穩(wěn)定光源的光學(xué)實驗組件。該光學(xué)實驗組件能夠提供準確測量,不受外界干擾的光學(xué)實驗環(huán)境。同時,本發(fā)明還提供了采用這種光學(xué)實驗組件進行光學(xué)實驗的方法,使得采用這種方法進行光學(xué)實驗測量的結(jié)果更加精確。為了實現(xiàn)上述的發(fā)明目的,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種光學(xué)實驗組件,該組件包括支撐部件,通過固定部件設(shè)置在該支撐部件上的光源模塊以及光探測模塊,設(shè)置在光探測模塊上的光探測器與設(shè)置在光源模塊上至少一個光源相向設(shè)置并軸向?qū)R,進而通過該光探測器記錄光源的光強,所述的光源模塊以及光探測模塊均由不透光材料制成。而支撐部件可以采用透光材料制成,以方便觀察在實驗組件中的內(nèi)部設(shè)置情況。所述的組件還包括連接所述光源模塊以及所述光探測模塊的連接部件,該連接部件同樣由所述的固定部件可拆卸設(shè)置在所述的支撐部件上,并與所述的光源模塊和所述的光探測模塊組成不透光的暗箱,該連接部件也是由不透光材料制成的。所述的支撐部件為具有長方形板型的基板,其上設(shè)置的固定部件包括設(shè)置在該基板兩側(cè)的多組固定孔,以及與該多組固定孔對應(yīng)并分別設(shè)置在所述光源模塊、光探測模塊以及連接部件上的固定柱。所述的光源模塊包括至少一端開口的第一盒體,所述的光探測模塊包括至少一端開口的第二盒體,所述的第一盒體以及第二盒體以開口相對的方式可拆卸設(shè)置在所述基板上,所述光源以及所述的光探測器分別相對設(shè)置在與所述第一盒體以及第二盒體開口相對的內(nèi)側(cè)壁的中心處。所述的連接部件為具有兩端導(dǎo)通的第三盒體,其連接處截面積與所述第一盒體以及第二盒體開口截面積對應(yīng),所述的第一盒體以及第二盒體的開口處設(shè)置有與所述的第三盒體分別連接的第一連接接口以及第二連接接口,所述的第一盒體、第二盒體以及第三盒體連接在一起形成所述的暗箱。所述基板上至少設(shè)置有多種固定孔,分別與設(shè)置在所述的第一盒體、第二盒體以及第三盒體的固定柱對應(yīng)。所述的每種固定孔在所述的基板上至少設(shè)置有一組用以確定所述的第一盒體、第二盒體以及第三盒體的位置。所述的同種固定孔內(nèi)設(shè)置有相同的防拆裝錯誤的導(dǎo)向元件。所述的導(dǎo)向元件為設(shè)置在所述固定孔內(nèi)不同方向的定位突起,該定位突起分別與
6所述的第一盒體、第二盒體以及第三盒體固定柱上的定位槽對應(yīng)。所述的光源包括至少一個設(shè)置在所述第一盒體開口相對的內(nèi)側(cè)壁中心處的燈座, 以及對應(yīng)設(shè)置在該燈座上的電燈。在所述第一盒體的外側(cè)壁上對應(yīng)設(shè)置有控制該電燈開閉的開關(guān)。同時在所述的第一盒體的外側(cè)壁上還設(shè)置有調(diào)節(jié)所述電燈光強的調(diào)節(jié)旋鈕,另外,所述的第一盒體外側(cè)壁上還設(shè)置有為所述電燈供電的電池部件,所述的開關(guān)、調(diào)節(jié)旋鈕、電池部件以及所述的電燈通過設(shè)置在所述第一盒體外側(cè)壁上的第一電路部分組成回路。所述的第一盒體開口處設(shè)置有橫切該第一盒體截面的用于插入被測材料薄片的插槽。所述的光探測器為設(shè)置在所述第二盒體開口相對的內(nèi)側(cè)壁中心處的光敏元件,該光敏元件與設(shè)置在所述第二盒體外側(cè)壁的第二電路部分連接。所述的光敏元件上還設(shè)置有用于保護該光敏元件并提高光探測器測光效果的保護罩。所述的保護罩為中空的殼體,該殼體的截面與所述的光敏元件探測頭對應(yīng),其底部設(shè)置有固定引腳且與所述第二盒體的側(cè)壁固定連接。在所述光源模塊以及光探測模塊之間的所述基板上設(shè)置有用于光學(xué)實驗的光學(xué)器件,所述連接部件與所述基板接觸的底面設(shè)置有能夠容納所述光學(xué)器件的開口。所述的基板上設(shè)置有凹槽,所述連接部件與基板接觸的一面設(shè)置有開口,該開口與所述凹槽相對應(yīng)所述凹槽對應(yīng)安裝用于承裝被測液體的透明盛液容器。所述的光學(xué)器件為設(shè)置在基板上的至少一個透光板,該透光板面積小于所述連接部件的截面積。所述的透光板上至少設(shè)置一個透光孔,該透光孔可以設(shè)置在所述的透光板的中心處;也可以設(shè)置在所述的透光板的邊沿位置。下面說明利用上述的光學(xué)實驗組件進行光學(xué)實驗的不同方法,每種實驗方法對應(yīng)一種實驗?zāi)康?。第一種方法主要包括以下步驟1、將具有至少一個光源的光源模塊通過固定部件插入支撐部件中;2、利用固定部件將光探測模塊插入支撐部件中;3、根據(jù)所述的光源模塊以及光探測模塊之間的安裝距離選擇合適的連接部件與所述的光源模塊以及光探測模塊形成用于光學(xué)實驗的暗箱;4、打開光源模塊內(nèi)的光源;5、記錄下光探測器探測的光強;6、在光源以及光探測器之間設(shè)置被測材料,使得光源光束通過被測材料傳輸?shù)焦馓綔y器;7、再次記錄光探測器探測的光強;8、通過比較前后兩次光探測器探測的光強之間的差別,確定被測材料透光率的高低。9、在所述的光源模塊內(nèi)更換不同顏色的光源;10、記錄更換不同顏色的光源之后,在光源以及光探測器之間設(shè)置被測材料之后光探測器探測的光強;11、比較步驟10以及所述的步驟7中記錄的光強之間的差別,確定不同顏色光源對被測材料透光率的影響。第二種方法主要包括以下步驟1、將具有至少一個光源的光源模塊通過固定部件插入支撐部件中;2、利用固定部件將光探測模塊插入支撐部件中;3、根據(jù)所述的光源與所述的光探測模塊在所述支撐部件上的位置采用不同長度的所述連接部件與所屬的光源模塊和光探測模塊形成光學(xué)實驗用的暗箱,至少在兩種暗箱中分別記錄光探測器探測的光強大小;4、根據(jù)對步驟3中得到的至少兩次光強大小的比較得到光強與光傳播距離之間的關(guān)系。第三種方法主要包括以下步驟1、將具有至少一個光源的光源模塊通過固定部件插入支撐部件中;2、再利用固定部件將光探測模塊插入支撐部件中;3、在光源模塊以及光探測模塊之間分別設(shè)置透光孔在同一直線上的至少兩個透光板,以及透光孔不在同一直線上的至少兩個透光板,并利用連接部件將所述的光源模塊以及光探測模塊連接在一起構(gòu)成暗箱;4、對步驟3中先后兩次安裝透光板后記錄得到的光強。第四種方法主要包括以下步驟1、將具有至少一個光源的光源模塊通過固定部件插入支撐部件中;2、再利用固定部件將光探測模塊插入支撐部件中;3、在光源模塊以及光探測模塊之間設(shè)置至少一個偏光板,不斷以固定角度閥值設(shè)置偏光板的偏光度,通過光探測模塊記錄每次變換角度之后測量的光強。第五種方法主要包括以下步驟1、將具有至少一個光源的光源模塊通過固定部件插入支撐部件中;2、在光探測模塊上設(shè)置保護其的保護罩;3、再利用固定部件將光探測模塊插入支撐部件中;4、反復(fù)移動或者一次性移動設(shè)置在所述光源模塊以及光探測模塊之間的物體,記錄在上述物體移動過程中光探測器得到的測量結(jié)果。通過采用所述的技術(shù)方案,本發(fā)明提供了一種能夠提供自動完成光學(xué)對準,提供穩(wěn)定光源的光學(xué)實驗組件。該光學(xué)實驗組件還能夠提供準確測量,不受外界干擾的光學(xué)實驗環(huán)境。同時,本發(fā)明還提供了采用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件進行實驗的方法,使得采用這種方法進行測量的結(jié)果更加精確。
圖1中顯示的是本發(fā)明的光學(xué)實驗組件第一實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖;圖2中顯示的是本發(fā)明的光學(xué)實驗組件第二實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖;圖3中顯示的是本發(fā)明的支撐部件的結(jié)構(gòu)示意圖;圖如中顯示的是支撐部件上固定孔的俯視示意圖;圖4b中顯示的是支撐部件上另一種固定孔的俯視示意8
圖5中顯示的是光源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6中顯示的是光探測模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;圖7中顯示的是連接部件的結(jié)構(gòu)示意圖;圖中顯示的是另一連接部件的結(jié)構(gòu)示意圖;圖8b中顯示的是又一連接部件的結(jié)構(gòu)示意圖;圖9a中顯示的是透光孔在其中心處的透光板的示意圖;圖9b中顯示的是透光孔在其邊沿位置的透光板的示意圖;圖9c中顯示的是偏光板的示意圖;圖9d中顯示的是盛液容器的示意圖;圖10中顯示的是采用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件進行固體透光率光學(xué)實驗的示意圖;圖11中顯示的是采用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件進行液體透光率光學(xué)實驗的示意圖;圖1 和12b中顯示的是采用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件進行光強與光傳播距離之間關(guān)系的光學(xué)實驗的示意圖;圖13中顯示的是采用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件觀察不同顏色光源疊加效果的光學(xué)實驗的示意圖;圖1 和14b中顯示的是采用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件驗證光是否沿直線傳播的光學(xué)實驗的示意圖;圖15a和15b中顯示的是采用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件驗證偏光效應(yīng)的光學(xué)實驗的示意圖;圖16中顯示的是采用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件觀察在光源光束與光探測器間添加擺動對象實驗的示意圖;圖17中顯示的是采用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件觀察在光源光束與光探測器間添加移動物體實驗的示意圖。附圖標號對應(yīng)的組件名稱
1支撐部件2光源模塊3光探測模塊4固定部件
5連接部件6透光板7偏光板8盛液容器
11凹槽21第一盒體22第一連接接口23插槽
24光源25調(diào)節(jié)旋鈕26開關(guān)27第一電路部
28電池部件31第二盒體32第二連接接口33光探測器
;34保護罩35第二電路部分41固定孔42固定柱
51第三盒體52開口53連接部411導(dǎo)向元件
具體實施例方式
本發(fā)明在于提供一種能夠為光學(xué)實驗自動完成光學(xué)對準,并提供穩(wěn)定光源,準確測量的光學(xué)實驗組件。進一步地,本發(fā)明還提供了能夠不受外界干擾的光學(xué)實驗環(huán)境,進而更提高在本發(fā)明的光學(xué)實驗組件中進行光學(xué)實驗的準確性。本發(fā)明還提供了光學(xué)實驗組件進行實驗的方法,使得采用這種方法進行測量的結(jié)果更加精確。下面結(jié)合說明書附圖對本
9發(fā)明所采用的技術(shù)方案進行說明。圖1中顯示的是本發(fā)明的光學(xué)實驗組件第一實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。其中,圖 1中顯示的本發(fā)明的光學(xué)實驗組件包括用以支撐其它部件的支撐部件1,在該支撐部件1上設(shè)置有光源模塊2以及光探測模塊3,它們均通過固定部件4可拆卸的設(shè)置在所述的支撐部件1上。當(dāng)上述這種結(jié)構(gòu)安裝完成之后,光探測模塊3上設(shè)置的光探測器33與光源模塊 2上設(shè)置的光源M相向設(shè)置并軸向?qū)R,這樣不用任何其它多余的對準動作就能夠使得整個光學(xué)實驗組件中探測的目標與探測器達到相互對齊的目的,這樣在不同的光學(xué)實驗過程中可以方便的利用該光探測器33在實驗過程中不斷的記錄光源M的光強,以獲得光學(xué)實驗過程中所需要的數(shù)據(jù)。另外需要說明的是,上述的光探測模塊3以及光源模塊2均采用不透光材料制成,而支撐部件1則可以采用透光材料以方便觀察在實驗組件內(nèi)部設(shè)置的情況。圖2中顯示的是本發(fā)明的光學(xué)實驗組件第二實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖,為了保證整個實驗過程不會受到外界的環(huán)境光的影響,所以在本發(fā)明的第二實施例的部件與上述第一實施例中部件采用的材料相同。該第二實施例與圖1中所示的第一實施例的區(qū)別在于, 第二實施例的實驗組件還包括連接所述光源模塊2以及光探測模塊3的連接部件5,該連接部件5同樣由固定部件4可拆卸設(shè)置在支撐部件1上,與所述的光源模塊2和所述的光探測模塊3組成不透光的暗箱,由于在第二實施例中整個實驗組件也均是由不透光的材料組成,使得整個實驗在密閉不透光的環(huán)境中進行,從而使得整個實驗過程不會受到外界光源的干擾,能夠進一步提高光學(xué)實驗的準確程度。圖3中顯示的是第一實施例以及第二實施例中的支撐部件1的基本結(jié)構(gòu)示意圖。 該支撐部件1為具有長方形板型的基板,其上設(shè)置的固定部件包括設(shè)置在該基板兩側(cè)的多組固定孔41,以及與該多組固定孔41對應(yīng)并分別設(shè)置在所述光源模塊2、光探測模塊3以及連接部件5上的固定柱42(在圖3中沒有示出,請參見以后附圖),該固定孔41的直徑應(yīng)該足夠大以容納固定柱42,同時作為支撐部件1本體的基板也應(yīng)該足夠的平直。另外,在作為支撐部件1的基板上設(shè)置有用于固定盛液容器8的凹槽11。需要說明的是,在上述作為支撐部件1的基板兩側(cè)的多組固定孔41內(nèi)的結(jié)構(gòu)不盡相同,分別對應(yīng)設(shè)置在其上的不同部件而具有不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu),因此實際上在第一實施例中的基板上應(yīng)該最少設(shè)置有兩種固定孔41,而在第二實施例中的基板上應(yīng)該最少設(shè)置有三種固定孔41,才能滿足將所有的部件分別對應(yīng)設(shè)置在基板上。另外,為了防止各個部件在基板上位置安裝錯誤,典型的在固定孔41內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向元件411,不同部件對應(yīng)的不同固定孔41內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)向元件411并不一樣,這種區(qū)別使得不同部件與不同的固定孔41唯一連接,而這種區(qū)別主要在于導(dǎo)向元件411的不同形狀和/或方向。例如,如圖^、4b所示分別為對應(yīng)光源模塊2以及光探測模塊3上固定柱42的固定孔41,它們對應(yīng)的導(dǎo)向元件411 為設(shè)置在所述固定孔42內(nèi)不同方向的定位突起,該定位突起的形狀可以是多種,優(yōu)選采用圖^、4b中顯示的矩形;與這些矩形定位突起對應(yīng)的是設(shè)置在光源模塊2、光探測模塊3上固定柱42上的具有對應(yīng)形狀的定位槽(圖中未示出)。另外為了保證該光學(xué)實驗組件安裝之后的整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,所有的固定孔41的底部應(yīng)該足夠平直。同時,上述固定孔41通常是由設(shè)置在所述基板兩側(cè)的兩個固定孔構(gòu)成一對,一般通過兩對相同的固定孔來固定對應(yīng)的不同部件。
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圖5和圖6中分別顯示的是本發(fā)明的光源模塊2和光探測模塊3的結(jié)構(gòu)示意圖, 它們也均是由不透光的材料制成的,該光源模塊2包括一端開口的第一盒體21,所述的光探測模塊3包括一端開口的第二盒體31,該第一盒體21和第二盒體31具有相同的截面形狀,并在已經(jīng)說明的本發(fā)明的第一實施例和第二實施例中以開口端相對的方式可拆卸設(shè)置在作為支撐部件1的所述基板上,該第一盒體21以及第二盒體31還應(yīng)該具有足夠的內(nèi)部空間用以容納設(shè)置在其中的部件。同時設(shè)置在光源模塊2中的光源M以及設(shè)置在光探測器模塊3中的光探測器33分別相對設(shè)置在與所述第一盒體21以及第二盒體31開口相對的內(nèi)側(cè)壁的中心處,并應(yīng)該保持在所述第一盒體21以及第二盒體31穩(wěn)定在支撐部件1上的同時,光源M與光探測器模塊3上設(shè)置的光探測器33之間的軸線是自動對齊的。同時為了方便連接部件5與所述的第一盒體21以及第二盒體31之間的連接,在所述的第一盒體21以及第二盒體31的開口端分別設(shè)置有第一連接接口 22以及第二連接接口 32,連接部件5通過這兩個連接接口與第一盒體21以及第二盒體31緊密連接形成光學(xué)實驗用的所述暗箱。需要說明的是,在所述的第一盒體21以及第二盒體31的底面上均設(shè)置有數(shù)個固定柱42,每個固定柱42均對應(yīng)不同的固定孔41,同時固定柱42的直徑略小于固定孔41的直徑以便于安裝,固定柱42的底面應(yīng)該與固定孔41的底面相適應(yīng),同樣平直以穩(wěn)定整個組件。在光源模塊2中使用的光源M實際上是在第一盒體21的內(nèi)側(cè)中心處設(shè)置的燈座以及在燈座上對應(yīng)設(shè)置的電燈。為了使得上述的電燈提供穩(wěn)定的光源,本發(fā)明中的光源M 采用直流電代替現(xiàn)有實驗中采用的交流電提供電能,并通過適當(dāng)?shù)碾娐凡考峁┓€(wěn)定的光源。該直流電通過設(shè)置在第一盒體21頂部的電池部件觀內(nèi)的電池提供。另外,為了開關(guān)以及調(diào)整第一盒體21上光源對,分別在第一盒體21側(cè)壁上設(shè)置有用于控制所述光源M開閉的開關(guān)26以及控制所述光源M光強大小的調(diào)節(jié)旋鈕25。無論是為光源M提供電能的電池部件28,或者是控制光源M的開關(guān)沈,又或者是用以調(diào)節(jié)光源M的調(diào)節(jié)旋鈕25均通過設(shè)置在該第一盒體21外部的電路部件27中的電路與光源M連接。需要說明的是,在上面說明的本發(fā)明的第一實施例和第二實施例中作為本發(fā)明光源M的電燈數(shù)量為三個,但是并不是本發(fā)明的光源M組成一定限制于該數(shù)量,而是最少為一個電燈即可。這三個電燈可以采用同一種顏色的燈源,也可以采用不同顏色的燈源,這要視不同的實驗過程的需要來確定,在以后對本發(fā)明的光學(xué)實驗組件的使用方法進行說明過程再詳細闡述不同光源M的應(yīng)用;而且為了滿足各種光學(xué)實驗中對光源對光強的調(diào)節(jié),在本實施例中采用分別對應(yīng)每個電燈均設(shè)置一個調(diào)節(jié)旋鈕25的技術(shù)方案,對于圖5中的光源模塊2來說,由于其中光源模塊2具有三盞電燈,因此對應(yīng)的應(yīng)該設(shè)置三個調(diào)節(jié)旋鈕25來控制三盞電燈輸出的光強。另外在靠近所述第一盒體21的開口處設(shè)置有橫切該第一盒體21截面的插槽23, 在實驗過程中該插槽23用于固定薄片狀的被測材料,使得光源M發(fā)出的光能夠通過該被測材料后才被所述光探測器接收,從而方便對材料的透光性以及其他光學(xué)特性進行檢測。在上面的說明中已經(jīng)對光探測模塊3進行了簡要的說明,其包括第二盒體31以及設(shè)置在該第二盒體31開口相對內(nèi)側(cè)壁上的光探測器33,下面對其包括的其它部件進行說明。為了達到精確測量,在光探測器33上還設(shè)置有起到保護作用以及聚光的保護罩34,該保護罩34的結(jié)構(gòu)也已經(jīng)在圖6中示出了,其主體部分為與光探測器33對應(yīng)的中空柱體,該中空柱體應(yīng)該相比光探測器33足夠長以便防止不是沿著光探測器33軸線上傳輸?shù)墓饴湓诠馓綔y器33上進而提高整個實驗過程中的測量精度,在該中空柱體的底部設(shè)置有安裝引腳用于固定在第二盒體31側(cè)壁上。另外,在第二盒體31的后部還固定設(shè)置有第二電路部分 35,以提供對光探測器33的電路連接。在第二盒體31上設(shè)置在固定柱42與設(shè)置在第一盒體21上的固定柱42的性質(zhì)類似,在這里就不再贅述了。另外,設(shè)置在所述第二盒體31內(nèi)的光探測器33的長度也應(yīng)該足夠短,且其具有能夠根據(jù)光強的變化而明顯變化的明顯特征, 優(yōu)選光敏元件。圖7中顯示的是本發(fā)明的連接部件的整體結(jié)構(gòu)示意圖,對應(yīng)上面說明的光源模塊 2以及光探測模塊3的具體結(jié)構(gòu)以及在所述支撐部件1上的安裝位置,該連接部件5為具有兩端導(dǎo)通的第三盒體51,其兩端連接處截面積分別與所述第一盒體21以及第二盒體31開口截面積對應(yīng),且在其兩端開口處形成與所述第一連接接口 22以及第二連接接口 32連接的連接部53,以使得第一盒體21、第二盒體31以及第三盒體51連接在一起形成實驗用的所述暗箱。實際上根據(jù)上面對支撐部件1上的固定部件4的說明可以知道,對應(yīng)光源模塊2 以及光探測模塊3的固定孔41可以有多組,這樣在同一支撐部件1上的光源模塊2以及光探測模塊3的位置會根據(jù)實驗需要而變化,對應(yīng)的用以連接光源模塊2以及光探測模塊3 之間的連接部件的長度也應(yīng)該是對應(yīng)改變的。在圖2中顯示的第二實施例中就采用了在支撐部件1上設(shè)置有對應(yīng)光探測模塊的四組不同位置的固定孔41使得它們能夠為光探測模塊3提供三處固定位置,這樣在光源模塊2以及光探測模塊3之間連接部件5的長度需要有三種對應(yīng),圖8a,8b中就給出了另外兩種對應(yīng)長度的連接部件5,它們的基本結(jié)構(gòu)與對應(yīng)說明的圖7中的連接部件5基本相同,在這里就不再贅述了。當(dāng)然,并不是需要多個連接部件5與不同安裝位置的光源模塊2以及光探測模塊3對應(yīng),而是可以采用同一連接部件5的長度變化來滿足不同情況下的需要。另外需要說明的是,本發(fā)明的固定組件4中固定孔41 的數(shù)量的變化是需要根據(jù)不同的實驗內(nèi)容具體確定,不限于第二實施例中所公開的情況。圖9a、9b、9c、9d中顯示的為組成本發(fā)明光學(xué)組件的光學(xué)器件。在所述光源模塊2 以及光探測模塊3之間的支撐部件上設(shè)置有這些用于光學(xué)實驗的光學(xué)器件。其中圖9a和 9b中分別顯示了透光孔設(shè)置在不同位置上的透光板6,其中圖9a中的透光板6的透光孔設(shè)置在該透光板6的中心處,而圖9b中的透光板6的透光孔設(shè)置在該透光板6靠近上邊緣的邊沿部分。上述透光板6的透光孔應(yīng)該足夠大使得光源能夠通過透光孔在透光板6的兩側(cè)傳輸,另外在透光板6底面上至少設(shè)置有固定柱42與支撐部件1上的對應(yīng)固定孔41相連接安裝,該固定柱42的直徑應(yīng)該略小于固定孔41的直徑,使得固定柱42能夠很穩(wěn)定的安裝在所述的固定孔41內(nèi)。圖9c中顯示的是偏光板7,其整體為與所述連接部件5對應(yīng)的結(jié)構(gòu),其上設(shè)置有圓形框架用于旋轉(zhuǎn)調(diào)整偏光角度,在該圓形框架上標記有刻度用于提供調(diào)整偏光角度的參考。圖9d中顯示的是盛液容器8,其與設(shè)置在支撐部件1上的凹槽11的形狀對應(yīng),在進行光學(xué)實驗的過程中,利用盛液容器8承裝待測液體固定安裝在凹槽11內(nèi),該盛液容器8的底部以及凹槽11的底部都優(yōu)選平直設(shè)置以達到穩(wěn)定安裝的目的。在利用上述光學(xué)器件的實驗中,由于不論是固定透光板6或者偏光板7的固定部件,又或者是固定盛液容器8的凹槽11均是對應(yīng)連接部件5所在的位置,因此在利用上述光學(xué)器件進行光學(xué)實
12驗而采用的連接部件5與支撐部件1的基板的接觸的面應(yīng)該至少具有能夠容納這些光學(xué)器件的開口 52,使得這些光學(xué)器件在實驗過程中通過固定部件4固定在支撐部件1上完成光學(xué)實驗。另外需要說明的是,這些光學(xué)器件均與所述的連接部件5的內(nèi)徑相對應(yīng),能夠被容納在連接部件5的內(nèi)部。這樣,通過采用上面說明的各個部件組成本發(fā)明所述的光學(xué)組件,是能夠在光學(xué)實驗過程中實現(xiàn)準確測量,不受外界干擾的光學(xué)實驗環(huán)境的光學(xué)實驗組件,該組件還能夠為光學(xué)實驗自動完成光學(xué)對準,并提供穩(wěn)定光源。利用這種光學(xué)實驗組件可以完成多種光學(xué)實驗,具體結(jié)合說明書附圖舉例說明如下如圖10所示的是利用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件進行固體透光率的測試的示意圖。 在本光學(xué)實驗過程中利用該光學(xué)實驗組件的具體使用方法說明如下1. 1將具有3盞白色電燈的光源模塊插入基板;1. 2利用固定部件將光探測模塊插入基板;1.3將如圖8a所示的連接部件插入基板上與光源模塊以及光探測模塊形成光學(xué)實驗的暗箱;1.4打開光源;1. 5記錄光探測模塊內(nèi)光探測器中測量的光強;1. 6如圖10中所示采用薄片的形式將被測材料插入光源模塊開口處的插槽中;1. 7再次記錄在光源以及光探測器之間插入固體被測材料之后光探測器所測量的光強;1.8在上述步驟中前后記錄的光強的不同就給出了被測材料透光率的度量,更具體的,前后測量的光強差別小則代表著被測材料的透光率高,前后測量的光強的差別大則代表著材料的透光率低。如圖11所示的是利用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件進行液體透光率測試的示意圖,在本光學(xué)實驗過程中利用該光學(xué)實驗組件的具體使用方法說明如下2. 1將具有3盞白色電燈的光源模塊插入基板;2. 2將透明的盛液容器固定在基板上的凹槽內(nèi);2. 3利用固定部件將光探測模塊插入基板;2. 4將如圖8a所示中的連接部件插入基板上與光源模塊以及光探測模塊形成光學(xué)實驗的暗箱;2. 5打開光源;2. 6記錄當(dāng)盛液容器在光源以及光探測器之間時光探測器所測量的光強;2. 7打開連接部件并取出盛液容器;2. 8向盛液容器內(nèi)倒入被測溶液;2. 9隨后向基板上的凹槽內(nèi)放入具有待測液體的盛液容器,隨后將連接部件插入基板內(nèi)與光源模塊以及光探測模塊形成暗箱;2. 10記錄當(dāng)盛有被測溶液的盛液容器在光源和光探測器之間時光探測器所測量的光強;2. 11在上述步驟中前后記錄的光強的不同就給出了被測溶液透光率的度量,更具體的,前后測量的光強差別小代表著被測溶液透光率高,前后測量的光強的差別大代表著被測溶液的透光率低。就以上兩種對本發(fā)明光學(xué)實驗裝置的使用方法中,可以利用不同顏色的光源代替原來統(tǒng)一的白色光源,因此,在上述的利用對本發(fā)明的光學(xué)實驗組件進行光學(xué)實驗的步驟中對光源的顏色進行替換,例如將三個白色電燈替換成三個紅色電燈或者綠色電燈或者藍色電燈,然后記錄替換這些燈源之后在所述燈源以及光探測器之間設(shè)置被測材料之后的光強,對比測得的光強與上面步驟1. 8或者2. 11中測得的光強可以驗證光源顏色對被測材料的透光率的影響。如圖1 以及12b所示的是利用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件進行光強與光傳播距離之間的關(guān)系的實驗示意圖,其具體的光學(xué)實驗過程如下3. 1將具有3盞白色電燈的光源模塊插入基板;3. 2利用固定部件將光探測模塊插入基板;3. 3將如圖8a所示中的連接部件插入基板上與光源模塊以及光探測模塊形成光學(xué)實驗的暗箱,如圖10、11所示,只是沒有光源與光探測器之間的被測材料;3. 4打開光源;3. 5記錄光探測器所測量的光強;3. 6取出連接部件以及光探測器;3. 7將如圖8b所示中的連接部件插入基板上與光源模塊以及光探測模塊形成光學(xué)實驗的暗箱,如圖1 所示;這樣圖12a中光源以及光探測器之間的距離大于如圖10、11中所示的光源與光探測器之間的距離。3. 8再次記錄光探測器所測量的光強;3. 9取下連接部件以及光探測器;3. 10將如圖7所示中的長度最長的連接部件插入基板上與光源模塊以及光探測模塊形成光學(xué)實驗的暗箱,如圖12b所示;在本實驗方法中,圖12b中顯示的光源模塊與光探測模塊之間的距離是最大的。3. 11記錄光探測器所測量的光強;3. 12通過步驟3. 5,3. 8以及3. 11記錄的光強的數(shù)據(jù)確定光強與光傳播距離之間的關(guān)系。如圖13所示的是利用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件進行觀察不同顏色光源疊加效果的光學(xué)實驗示意圖,其具體的過程如下4. 1將具有2種或者3種不同顏色的電燈的光源模塊插入基板;4. 2將白色光板通過固定部件插入基板;4. 3將如圖8a所示中的長度最短的連接部件插入基板上與光源模塊連接;4. 4打開光源;4.5從如圖13中的連接部件右側(cè)開口處可以觀測電燈的2個或者3個光束的投影 (如圖)來對不同顏色混合光的效果進行觀察。如果需要可以通過轉(zhuǎn)動旋鈕來改變每個電燈的光強等級。說明如果同時采用紅色、綠色以及藍色電燈,通過白色光板觀察的顏色應(yīng)該接近白色;另外可以改變該白色光板在所述基板上的位置,白色光板上投影的光的質(zhì)量的好壞取決于電燈的特性,以及它們光強等級等等如圖1 和14b所示的是利用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件探究光是否沿直線傳播的實驗示意圖,其具體的過程如下5. 1將具有3盞白色電燈的光源模塊插入基板;5. 2分別將如圖9a的三個透光板通過對應(yīng)的固定部件設(shè)置在基板內(nèi);5. 3將如圖8a所示中的連接部件插入基板上與光源模塊以及光探測模塊形成光學(xué)實驗的暗箱,如圖Ha所示;5. 4打開光源;5. 6記錄光探測器所測量的光強;說明由于光沿著直線傳播并且在三個透光板上開設(shè)的透光孔在一條直線上,所以測量的光強應(yīng)該非常高。5. 7僅移除連接部以及如圖14a中最中間的透光板;5. 8在移除的透光板的位置上再插入一個如圖9b所示的透光孔設(shè)置在邊上的透光板;5. 9將如圖8a所示的連接部件插入基板上與光源模塊以及光探測模塊形成光學(xué)實驗的暗箱;5. 10再次記錄光探測器所測量的光強。說明由于光是沿著直線傳播的,但是三個透光板上設(shè)置的透光孔不在一條直線上,所以這次記錄的光強應(yīng)該是零。如圖1 和1 所示的是利用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件探究光的偏振效應(yīng)的實驗示意圖,其具體的過程如下6. 1將具有3盞白色電燈的光源模塊插入基板;6. 2將如圖9c的偏光板通過對應(yīng)的固定部件設(shè)置在基板上;6. 3通過固定部件將光探測模塊設(shè)置在基板上;6. 4將如圖8a所示的連接部件插入基板上與光源模塊以及光探測模塊形成光學(xué)實驗的暗箱,如圖1 所示;6. 5打開光源;6. 6記錄光探測器所測量的光強;6. 7移除連接部件并輕輕旋轉(zhuǎn)偏光板中間的圓形框架,例如5°,在偏光板的圓形框架以及矩形支撐上的標記將有助于使用者旋轉(zhuǎn)方向到想要得到的角度。6. 8將如圖8a所示的連接部件插入基板上與光源模塊以及光探測模塊形成光學(xué)實驗的暗箱,如圖1 所示;6. 9再次記錄光探測器所測量的光強;6. 10多次重復(fù)步驟6. 7到6. 9,直至相對于首次將偏光板插入基板中的初始角度已經(jīng)將圓形框架旋轉(zhuǎn)了 360°。說明在上述過程中測量的光強應(yīng)該完全與旋轉(zhuǎn)的角度無關(guān)。6. 11移除連接部件并將第二個如圖9c的偏光板通過對應(yīng)的固定部件設(shè)置在基板上。6. 12將如圖8a所示的連接部件插入基板上與光源模塊以及光探測模塊形成光學(xué)實驗的暗箱,如圖1 所示;6. 13記錄此時光探測器所測量的光強;6. 14移除連接部件并輕輕旋轉(zhuǎn)第二個偏光板中間的圓形框架,例如5° ;6. 15插入連接部件;6. 16再次記錄光探測器所測量的光強;6. 17重復(fù)步驟6. 14到6. 16,直至相對于首次將偏光板插入基板中的初始角度已經(jīng)將圓形框架旋轉(zhuǎn)了 360°。說明當(dāng)兩個偏光板旋轉(zhuǎn)的角度相同或者正好相差180°時所測量的光強應(yīng)該是最高的,當(dāng)兩個偏光板旋轉(zhuǎn)的角度相差90°或者270°時所測量的光強應(yīng)該基本為零。如圖16中顯示的是采用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件觀察在光源與光探測器間添加擺動對象實驗的示意圖及實驗過程中的光強測量結(jié)果,其總體的實驗過程如下7. 1將具有3盞白色電燈的光源模塊插入基板,同時將如圖6中的保護罩設(shè)置在光探測器上;7. 2通過固定部件將光探測模塊設(shè)置在基板上;7. 3打開光源;7. 4通過記錄光探測器測量的光強的變化,我們可以確定物體通過光源與光探測器之間的時間以及該物體的速度;例如圖16中的在光源模塊以及光探測模塊之間的擺錘,在該例子中光探測器得到的對應(yīng)時間的測量結(jié)果在右下,其中坐標系中X軸代表時間,單位為秒;坐標系中Y軸代表電壓,單位為伏特。其中波形的下降沿出現(xiàn)在擺錘正處于光探測模塊以及光源模塊之間時,該時段擺錘阻擋了光進入光探測器中;而波形的上升沿則出現(xiàn)在擺錘已經(jīng)移出了光源模塊以及光探測模塊之間;而擺錘的直徑則決定了上升沿與下降沿之間的寬度。圖17中顯示的是采用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件觀察在光源光束與光探測器間添加移動物體實驗的示意圖以及在該實驗過程中的光強測量結(jié)果,其總體的實驗過程如下;8. 1將具有3盞白色電燈的光源模塊插入基板;8. 2同時將如圖6中的保護罩設(shè)置在光探測器上;8. 3通過固定部件將光探測模塊設(shè)置在基板上;8. 4打開光源;8. 5通過輕輕調(diào)整光探測器的位置直到通過光探測器測量的光強最大以確保光柱最亮的部分落入光探測器的探測單元。8. 6通過記錄光探測器測量的光強的變化,我們可以確定物體通過光源與光探測器之間的時間以及該物體的速度;當(dāng)然也可以直接將光探測模塊與光源模塊相向設(shè)置在同一平面上,這樣就需要手動調(diào)節(jié)光源模塊與光探測模塊對齊。例如圖17中在光源模塊以及光探測模塊有球體移動時,光探測器探測得到的相對于時間的測量結(jié)果在右下,其中坐標系中X軸代表時間,單位為秒;坐標系中Y軸代表電壓,單位為伏特。波形的下降沿出現(xiàn)在光源以及光探測器之間時,球體阻擋了由光源到光探測器的光線;波形的上升沿則出現(xiàn)在球體已經(jīng)移出了光源模塊以及光探測模塊之間;球體的半徑大小決定了上述上升沿以及下降沿之間的距離。
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通過采用所述的技術(shù)方案,本發(fā)明提供了一種能夠提供自動完成光學(xué)對準,提供穩(wěn)定光源的光學(xué)實驗組件。該光學(xué)實驗組件還能夠提供準確測量,不受外界干擾的光學(xué)實驗環(huán)境。同時,本發(fā)明還提供了采用本發(fā)明的光學(xué)實驗組件進行實驗的方法,使得采用這種方法進行測量的結(jié)果更加精確。本發(fā)明的保護范圍并不局限于本發(fā)明的具體實施方式
所列舉的實施例,而是只要滿足落入本發(fā)明的權(quán)利要求的技術(shù)特征的組合,就落入了本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)實驗組件,其特征在于,該組件包括支撐部件,通過固定部件設(shè)置在該支撐部件上的光源模塊以及光探測模塊,設(shè)置在光探測模塊上的光探測器與設(shè)置在光源模塊上至少一個光源相向設(shè)置并軸向?qū)R,進而通過該光探測器記錄光源的光強,所述的光源模塊以及光探測模塊均由不透光材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的組件還包括連接所述光源模塊以及所述光探測模塊的連接部件,該連接部件同樣由所述的固定部件可拆卸設(shè)置在所述的支撐部件上,并與所述的光源模塊和所述的光探測模塊組成不透光的暗箱,該連接部分也是由不透光材料制成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的支撐部件為具有長方形板型的基板,其上設(shè)置的固定部件包括設(shè)置在該基板兩側(cè)的多組固定孔,以及與該多組固定孔對應(yīng)并分別設(shè)置在所述光源模塊、光探測模塊以及連接部件上的固定柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的光源模塊包括至少一端開口的第一盒體,所述的光探測模塊包括至少一端開口的第二盒體,所述第一盒體與第二盒體以開口相對的方式可拆卸設(shè)置在所述基板上,所述光源以及所述的光探測器分別相對設(shè)置在與所述第一盒體以及第二盒體開口相對的內(nèi)側(cè)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的連接部件為具有兩端導(dǎo)通的第三盒體,其連接處截面積與所述第一盒體以及第二盒體開口截面積對應(yīng),所述的第一盒體以及第二盒體的開口處設(shè)置有與所述的第三盒體分別連接的第一連接接口以及第二連接接口,所述的第一盒體、第二盒體以及第三盒體連接在一起形成所述的暗箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述基板上至少設(shè)置有多種固定孔,分別與設(shè)置在所述的第一盒體、第二盒體以及第三盒體的固定柱對應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,每種所述的固定孔至少在所述的基板上設(shè)置一組,以確定所述的第一盒體、第二盒體以及第三盒體的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的同種固定孔內(nèi)設(shè)置有相同的防拆裝錯誤的導(dǎo)向元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的導(dǎo)向元件為設(shè)置在所述固定孔內(nèi)不同方向的定位突起,該定位突起分別與所述的第一盒體、第二盒體以及第三盒體固定柱上的定位槽對應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的光源包括至少一個設(shè)置在所述第一盒體開口相對的內(nèi)側(cè)壁中心處的燈座,以及對應(yīng)設(shè)置在該燈座上的電燈。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,在所述第一盒體的外側(cè)壁上對應(yīng)設(shè)置有控制該電燈開閉的開關(guān),同時在所述的第一盒體的外側(cè)壁上還設(shè)置有調(diào)節(jié)所述電燈光強的調(diào)節(jié)旋鈕,另外,所述的第一盒體外側(cè)壁還設(shè)置有為所述電燈供電的電池部件, 所述的開關(guān)、調(diào)節(jié)旋鈕、電池部件以及所述的電燈通過設(shè)置在所述第一盒體外側(cè)壁上的第一電路部分組成回路。
12.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的第一盒體開口處設(shè)置有橫切該第一盒體截面的用于插入被測材料薄片的插槽。
13.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的光探測器為設(shè)置在所述第二盒體開口相對的內(nèi)側(cè)壁中心處的光敏元件,該光敏元件與設(shè)置在所述第二盒體外側(cè)壁的第二電路部分連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的光敏元件上還設(shè)置有用于保護該光敏元件并提高光探測器測光效果的保護罩。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的保護罩為中空的殼體, 該殼體的截面與所述的光敏元件探測頭對應(yīng),其底部設(shè)置有固定引腳且與所述第二盒體的側(cè)壁固定連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,在所述光源模塊以及光探測模塊之間的所述基板上設(shè)置有用于光學(xué)實驗的光學(xué)器件,所述連接部件與所述基板接觸的底面設(shè)置有能夠容納所述光學(xué)器件的開口。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的基板上設(shè)置有凹槽,所述連接部件與基板接觸的一面設(shè)置有開口,該開口與所述凹槽相對應(yīng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述凹槽對應(yīng)安裝用于承裝被測液體的透明盛液容器。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的光學(xué)器件為設(shè)置在基板上的至少一個透光板,該透光板面積小于所述連接部件的截面積。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的透光板上至少設(shè)置一個透光孔,該透光孔設(shè)置在所述的透光板的中心處。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)實驗組件,其特征在于,所述的透光板上至少設(shè)置一個透光孔,該透光孔設(shè)置在所述的透光板的邊沿位置。
22.使用如權(quán)利要求2所述的光學(xué)實驗組件進行光學(xué)實驗方法,其特征在于,該方法包括1、將具有至少一個光源的光源模塊通過固定部件插入支撐部件中;2、利用固定部件將光探測模塊插入支撐部件中;3、根據(jù)所述的光源模塊以及光探測模塊之間的安裝距離選擇合適的連接部件與所述的光源模塊以及光探測模塊形成用于光學(xué)實驗的暗箱;4、打開光源模塊內(nèi)的光源;5、記錄下光探測器探測的光強;6、在光源以及光探測器之間設(shè)置被測材料,使得光源光束通過被測材料傳輸?shù)焦馓綔y器;7、再次記錄光探測器探測的光強;8、通過比較前后兩次光探測器探測的光強之間的差別,確定被測材料透光率的高低。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光學(xué)實驗方法,其特征在于,該方法還包括9、在所述的光源模塊內(nèi)更換不同顏色的光源;10、記錄更換不同顏色的光源之后,在光源以及光探測器之間設(shè)置被測材料之后光探測器探測的光強;11、比較步驟10以及所述的步驟7中記錄的光強之間的差別,確定不同顏色光源對被測材料透光率的影響。
24.使用如權(quán)利要求2所述的光學(xué)實驗組件進行光學(xué)實驗方法,其特征在于,該方法包括·1、將具有至少一個光源的光源模塊通過固定部件插入支撐部件中;·2、利用固定部件將光探測模塊插入支撐部件中;·3、根據(jù)所述的光源與所述的光探測模塊在所述支撐部件上的位置采用不同長度的所述連接部件與所述的光源模塊和光探測模塊形成光學(xué)實驗用的暗箱,至少在兩種暗箱中分別記錄光探測器探測的光強大小;·4、根據(jù)對步驟3中得到的至少兩次光強大小的比較得到光強與光傳播距離之間的關(guān)系。
25.使用如權(quán)利要求2所述的光學(xué)實驗組件進行光學(xué)實驗的方法,其特征在于,該方法包括·1、將具有至少一個光源的光源模塊通過固定部件插入支撐部件中;·2、再利用固定部件將光探測模塊插入支撐部件中;·3、在光源模塊以及光探測模塊之間分別設(shè)置透光孔在同一直線上的至少兩個透光板, 以及透光孔不在同一直線上的至少兩個透光板,并利用連接部件將所述的光源模塊以及光探測模塊連接在一起構(gòu)成暗箱;·4、對步驟3中先后兩次安裝透光板后記錄得到的光強。
26.使用如權(quán)利要求2所述的光學(xué)實驗組件進行光學(xué)實驗的方法,其特征在于,該方法包括·1、將具有至少一個光源的光源模塊通過固定部件插入支撐部件中;·2、再利用固定部件將光探測模塊插入支撐部件中;·3、在光源模塊以及光探測模塊之間設(shè)置至少一個偏光板,不斷以固定角度閥值設(shè)置偏光板的偏光度,通過光探測模塊記錄每次變換角度之后測量的光強。
27.使用如權(quán)利要求1所述的光學(xué)實驗組件進行光學(xué)實驗的方法,其特征在于,該方法包括·1、將具有至少一個光源的光源模塊通過固定部件插入支撐部件中;·2、在光探測模塊上設(shè)置保護其的保護罩;·3、再利用固定部件將光探測模塊插入支撐部件中;·4、反復(fù)移動或者一次性移動設(shè)置在所述光源模塊以及光探測模塊之間的物體,記錄在上述物體移動過程中光探測器得到的測量結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種物理學(xué)中的光學(xué)科學(xué)實驗裝置或模型,具體是指一種光學(xué)實驗組件,同時還公開了使用其進行光學(xué)實驗的方法。該組件包括支撐部件,設(shè)置在該支撐部件上的光源模塊以及光探測模塊,同時設(shè)置在光探測模塊上的光探測器與設(shè)置在光源模塊上至少一個光源相向設(shè)置并軸向?qū)R,進而通過該光探測器記錄光源的光強。所述的組件還包括連接所述光源模塊以及所述光探測模塊的連接部件,它們共同組成不透光的暗箱。這樣,本發(fā)明提供了一種能夠提供自動完成光學(xué)對準,提供穩(wěn)定光源的光學(xué)實驗組件。該光學(xué)實驗組件能夠提供準確測量,不受外界干擾的光學(xué)實驗環(huán)境。
文檔編號G09B23/22GK102402888SQ20101028191
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者賀國強, 陳家才 申請人:艾迪技術(shù)創(chuàng)新私人有限公司