本實(shí)用新型屬于教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,更具體地說,它屬于大專院校物理實(shí)驗(yàn)中光的分波前干涉對(duì)切透鏡的實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù):
將一個(gè)凸透鏡沿直徑方向切開,然后再將兩個(gè)半截凸透鏡沿中心軸線拉開一定距離,重新組合,同時(shí)保持垂直光軸方向的位置不變,從而構(gòu)成一個(gè)光的分波前干涉對(duì)切透鏡。當(dāng)用單色光源照射時(shí),由于上、下兩個(gè)半凸透鏡對(duì)光源都成實(shí)像,使得這兩個(gè)實(shí)像構(gòu)成了一對(duì)相干光源,而且相干光束在可觀察的區(qū)域上是相互交疊的,因此兩光束疊加后將發(fā)生光的干涉現(xiàn)象,屏上會(huì)呈現(xiàn)干涉花樣圖。根據(jù)交疊區(qū)的非對(duì)稱空間分布特點(diǎn),可以觀察到半圓形同心干涉條紋,如圖1所示。對(duì)切透鏡在研究光的干涉現(xiàn)象中有十分重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)大專院校物理實(shí)驗(yàn)需求,提供一種光的分波前干涉對(duì)切透鏡干涉的實(shí)驗(yàn)裝置。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種光的分波前干涉對(duì)切透鏡實(shí)驗(yàn)裝置,包括梅斯林對(duì)切透鏡、偏振片、半導(dǎo)體激光器、CCD傳感器、液晶屏和光學(xué)導(dǎo)軌;所述半導(dǎo)體激光器、偏振片、梅斯林對(duì)切透鏡、CCD傳感器依次安裝在光學(xué)導(dǎo)軌上,CCD傳感器和液晶屏相連;所述梅斯林對(duì)切透鏡包括框架和分別固定在框架前后兩側(cè)的上半凸透鏡組件、下半凸透鏡組件;所述框架上端開有螺孔,下端開有扁形通孔;所述上半凸透鏡組件包括上半凸透鏡、內(nèi)圈、外圈、壓簧和調(diào)節(jié)螺絲;上半凸透鏡安裝在內(nèi)圈的上側(cè),內(nèi)圈安裝于外圈內(nèi);所述下半凸透鏡組件包括下半凸透鏡、內(nèi)圈、外圈;下半凸透鏡安裝在內(nèi)圈的下側(cè),內(nèi)圈安裝于外圈內(nèi);所述外圈上端外側(cè)面開有內(nèi)壁光滑的第一豎直圓孔,下端內(nèi)側(cè)面也開有內(nèi)壁光滑的第二豎直圓孔;調(diào)節(jié)螺絲旋入框架上端的螺孔內(nèi),下端插入到第一豎直圓孔內(nèi);內(nèi)圈下端具有固定銷,固定銷插入于第二豎直圓孔內(nèi);外圈下端固定有扁形導(dǎo)桿,壓簧套在扁形導(dǎo)桿上,扁形導(dǎo)桿的下端插入框架的扁形通孔內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述固定銷為二級(jí)階梯狀結(jié)構(gòu),包括上部圓柱體和下部圓柱體,上部圓柱體直徑大于下部圓柱體直徑,下部圓柱體插入于第二豎直圓孔內(nèi);上部圓柱體側(cè)壁上沿圓周放心具有圓周刻度。
進(jìn)一步地,還包括立柱,框架通過立柱安裝在光學(xué)導(dǎo)軌上。
由于采用上述技術(shù)方案,該實(shí)用新型具有如下有益效果:
1.可以獲穩(wěn)定的較清晰光的分波前干涉對(duì)切透鏡干涉花樣圖,并由液晶屏顯示。
2.對(duì)切透鏡的調(diào)整很方便,可直觀兩個(gè)半截凸透鏡相對(duì)位置不同,產(chǎn)生的干涉花樣圖不同。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型原理圖;
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例圖;
圖3是梅斯林對(duì)切透鏡示意圖;
圖4為外圈組合的示意圖;
圖5為框架底板示意圖;
圖6為框架上端開有螺孔示意圖;
圖7為第一豎直圓孔和第二豎直圓孔示意圖;
圖8為固定銷安裝示意圖;
圖9為二級(jí)階梯狀結(jié)構(gòu)固定銷的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:液晶屏1 、CCD傳感器2、光學(xué)導(dǎo)軌3、梅斯林對(duì)切透鏡4、偏振片5、半導(dǎo)體激光器6、上半凸透鏡7、下半凸透鏡8、內(nèi)圈9 、螺孔10 、外圈11 、框架12 、第一豎直圓孔13 、扁形導(dǎo)桿14 、調(diào)節(jié)螺絲15 、壓簧16 、立柱17 、扁形通孔18 、固定銷19、第二豎直圓孔20。
具體實(shí)施方式
物理實(shí)驗(yàn)時(shí),可以獲穩(wěn)定的較清晰光的分波前干涉對(duì)切透鏡干涉花樣圖,并由液晶屏顯示。對(duì)切透鏡的調(diào)整很方便,可直觀兩個(gè)半截凸透鏡相對(duì)位置不同,產(chǎn)生的干涉花樣圖不同,以利實(shí)驗(yàn)者獲得清晰物理概念。
下面結(jié)合附圖與實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例圖。一種光的分波前干涉對(duì)切透鏡實(shí)驗(yàn)裝置,包括梅斯林對(duì)切透鏡4、偏振片5、半導(dǎo)體激光器6、CCD傳感器2、液晶屏1和光學(xué)導(dǎo)軌3;所述半導(dǎo)體激光器6、偏振片5、梅斯林對(duì)切透鏡4、CCD傳感器2依次安裝在光學(xué)導(dǎo)軌3上,CCD傳感器2和液晶屏1相連;偏振片5對(duì)半導(dǎo)體激光器6發(fā)射的單色光進(jìn)行擴(kuò)束和光強(qiáng)調(diào)節(jié),再均勻照射對(duì)切透鏡4上,其上、下兩個(gè)半凸透鏡形成二個(gè)對(duì)光源實(shí)像,使得這兩個(gè)實(shí)像構(gòu)成了一對(duì)相干光源,而且相干光束在可觀察的區(qū)域位置上是相互交疊的,因此兩光束疊加后將發(fā)生光的干涉現(xiàn)象,會(huì)呈現(xiàn)干涉花樣圖,由CCD傳感器 2攝取后送液晶屏1顯示。
所述梅斯林對(duì)切透鏡包括框架12和分別固定在框架12前后兩側(cè)的上半凸透鏡組件、下半凸透鏡組件;所述框架12上端開有螺孔10,如圖6所示;下端開有扁形通孔18,如圖5所示;所述上半凸透鏡組件包括上半凸透鏡7、內(nèi)圈9、外圈11、壓簧16和調(diào)節(jié)螺絲15;上半凸透鏡7安裝在內(nèi)圈9的上側(cè),內(nèi)圈9安裝于外圈11內(nèi);所述下半凸透鏡組件包括下半凸透鏡8、內(nèi)圈9、外圈11;下半凸透鏡8安裝在內(nèi)圈9的下側(cè),內(nèi)圈9安裝于外圈11內(nèi);所述外圈11上端外側(cè)面開有內(nèi)壁光滑的第一豎直圓孔13,下端內(nèi)側(cè)面也開有內(nèi)壁光滑的第二豎直圓孔20,如圖7所示;調(diào)節(jié)螺絲15旋入框架12上端的螺孔內(nèi),下端插入到第一豎直圓孔13內(nèi);內(nèi)圈9下端具有固定銷19,如圖8所示,固定銷19插入于第二豎直圓孔20內(nèi);外圈11下端固定有扁形導(dǎo)桿14,壓簧16套在扁形導(dǎo)桿14上,扁形導(dǎo)桿14的下端插入框架12的扁形通孔18內(nèi)。內(nèi)圈9可在外圈11內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),以調(diào)整上、下半凸透鏡夾角;調(diào)節(jié)螺絲15順時(shí)針旋可使半凸透鏡組件下移,逆時(shí)針旋可使半凸透鏡組件上移,由此調(diào)整兩個(gè)半截凸透鏡相對(duì)上下位置;扁形導(dǎo)桿14可限制半凸透鏡組件轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖9所示,所述固定銷19為二級(jí)階梯狀結(jié)構(gòu),包括上部圓柱體和下部圓柱體,上部圓柱體直徑大于下部圓柱體直徑,下部圓柱體插入于第二豎直圓孔20內(nèi);上部圓柱體側(cè)壁上沿圓周放心具有圓周刻度。以此精確調(diào)節(jié)上、下半凸透鏡夾角。
作為優(yōu)選,還包括立柱17,框架12通過立柱17安裝在光學(xué)導(dǎo)軌3上。
該裝置的光路為:半導(dǎo)體激光器6—偏振片5—上半凸透鏡7—下半凸透鏡8—CCD傳感器2;或者為:半導(dǎo)體激光器6—偏振片5—下半凸透鏡8—上半凸透鏡7—CCD傳感器2。
最后,還要注意的是,以上列舉的僅是本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例。顯然,本實(shí)用新型還可以有許多變形,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形,均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。