專利名稱：學(xué)生型分光鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型所述的學(xué)生型分光鏡是一種新型的分光鏡，是對現(xiàn)有分光鏡的改進(jìn)發(fā)明，是用于大學(xué)和中學(xué)物理課堂教學(xué)的一種新型教學(xué)儀器。
該技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)是一種由平行光管、刻度尺(度盤或波長鼓輪)、棱鏡臺(tái)和望遠(yuǎn)鏡所組成的分光鏡(計(jì)或儀)。這種分光鏡體積大、光路長、物鏡孔徑小、色散小、分辨率低，故不適用于課堂教學(xué)。尤其在進(jìn)行光譜實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)麻煩，并需要在暗室里進(jìn)行，同時(shí)由于造價(jià)高，一般中學(xué)無力購買。另一種直視分光鏡，雖然可以脫離暗室，但由于色散小、分辨率低，則觀察光譜效果差，用這種儀器觀察太陽光譜只能看到連續(xù)光譜，易使觀察者誤認(rèn)為太陽光譜是連續(xù)光譜這個(gè)錯(cuò)誤結(jié)論。針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，設(shè)計(jì)一種新型的教學(xué)分光鏡，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)是十分必要的。
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的任務(wù)是設(shè)計(jì)一種新型理想的學(xué)生型分光鏡。這種新型學(xué)生型分光鏡采用優(yōu)質(zhì)全息平面光柵作為色散元件，一個(gè)透鏡系統(tǒng)，它既起到聚光作用又兼任放大鏡作用，從而把光學(xué)元件壓縮到最低的限度。這種新型分光鏡具有光路短、物鏡孔徑大、光強(qiáng)增大、分辨率高、體積小、重量輕、成本低、不需要暗室即可觀測等特點(diǎn)。因此本實(shí)用新型是一種結(jié)構(gòu)新穎、使用簡便、價(jià)格低廉、便于攜帶的新型學(xué)生型分光鏡，是一種新式的物理教學(xué)儀器。
本實(shí)用新型所述的學(xué)生型分光鏡，屬于全息光柵分光儀器。其特征是在暗匣中裝有支架，在暗匣的進(jìn)光孔上裝有附板，光線通過進(jìn)光孔和附板上的狹縫進(jìn)入暗匣內(nèi)。在支架上具有透光孔并裝有透鏡和光柵，在暗匣的外側(cè)設(shè)有觀察孔。在暗匣內(nèi)裝有遮光板、橫向板、在橫向板上具有光欄和視場光欄，遮光板與橫向板呈T型連接。在暗匣內(nèi)側(cè)的光譜成像處設(shè)置標(biāo)尺，在標(biāo)尺附近裝有照明燈。狹縫是固定式，光柵作用是分光，透鏡用于聚光和放大，標(biāo)尺用于定標(biāo)，因在光譜成像處設(shè)置標(biāo)尺，可以直接讀出譜線在標(biāo)尺上的位置，以確定其波長。在光路上，使入射光與透鏡的主光軸成一定的角度，并用光欄和遮光板與光譜視場分隔，使零級(jí)光譜不能進(jìn)入視場，這樣減少了視場的雜散光，使光譜更顯得明亮清晰。在暗匣內(nèi)所有板面都涂有不反光的黑色涂料以減少雜散光。為了看清標(biāo)尺的刻度，在標(biāo)尺附近設(shè)置有照明燈。譜線成像于標(biāo)尺(14)上，標(biāo)尺(14)位于明視距離處。
本實(shí)用新型采用當(dāng)前分光最好的優(yōu)質(zhì)全息光柵作為分光元件，并結(jié)合人眼明視距離這個(gè)特點(diǎn)而設(shè)計(jì)研制的一種新型教學(xué)分光鏡。這種儀器的特點(diǎn)是光路短、光學(xué)元件少、物鏡孔徑大、體積小、重量輕、造價(jià)便宜、使用方便，易于推廣使用。通過對本實(shí)用新型的測試結(jié)果表明，其性能指標(biāo)有以下五個(gè)方面1.工作的光譜區(qū)可見光譜區(qū)，即4000 －7600 。
2.色散率它是空間按波長分離的尺度，在實(shí)用中，通常用線色散率倒數(shù)表示，本實(shí)用新型在標(biāo)尺上顯示為23.5 ／mm(埃／毫米)。
3.分辨率本實(shí)用新型理論分辨率為48000，實(shí)際分辨率為能分辨鈉的兩條黃線約為1000。
4.光強(qiáng)(集光本領(lǐng))采用本實(shí)用新型在室內(nèi)不用直接引入太陽光進(jìn)入儀器光路，而將儀器直接對室外明亮的空中，就能夠清晰地觀察到太陽光譜的夫瑯和費(fèi)線，這是現(xiàn)有分光儀器所不能達(dá)到的，可見本實(shí)用新型集光本領(lǐng)超越于其它現(xiàn)有該領(lǐng)域的技術(shù)。
5.工作效率采用本實(shí)用新型工作效率高，因?yàn)橛扇搜壑苯佑^察，比攝譜法和光電法更直接、簡便。由于本實(shí)用新型光學(xué)元件少，不需要調(diào)節(jié)就可使用，所以工作效率最佳。
本實(shí)用新型附圖
是學(xué)生型分光鏡的結(jié)構(gòu)圖。
圖中1.暗匣；2.進(jìn)光孔；3.狹縫；4.遮光板；5.光欄；6.透鏡；7.支架；8.透光孔；9.光柵；10.觀察孔；11.視場光欄；12.橫向板；13.照明燈；14.標(biāo)尺；15.附板。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施例如附圖所示，其結(jié)構(gòu)為在暗匣(1)中裝有遮光板(4)和橫向板(12)。在暗匣(1)的小頭端中間部位設(shè)有觀察孔(10)，在橫向板(12)和觀察孔(10)中間安裝有支架(7)。在暗匣(1)大頭端左側(cè)設(shè)有進(jìn)光孔(2)，在其上裝有附板(15)，在附板(15)上裝有狹縫(3)。在支架(7)上開有透光孔(8)，并安裝有透鏡(6)和光柵(9)，觀察孔(10)與光柵(9)相對應(yīng)，橫向板(12)與透鏡(6)相對應(yīng)。在暗匣(1)大頭端右側(cè)匣內(nèi)壁部位設(shè)置標(biāo)尺(14)，在標(biāo)尺(14)附近裝有照明燈(13)。在橫向板(12)上具有光欄(5)和視場光欄(11)，光欄(5)同時(shí)與狹縫(3)和透鏡(6)相對應(yīng)，視場光欄(11)同時(shí)與標(biāo)尺(14)與透鏡(6)相對應(yīng)。在光路上，使入射光與透鏡主光軸成一個(gè)小的入射角，并用光欄(5)和遮光板(4)與光譜視場分隔。并且在暗匣(1)內(nèi)所有板面都涂有不反光的黑色涂料。本實(shí)用新型的工作原理是將可見光源對準(zhǔn)暗匣(1)的進(jìn)光孔(2)，光線通過附板(15)上的狹縫射入暗匣(1)內(nèi)，由于遮光板(4)和橫向板(12)的作用，使入射光與透鏡主光軸成一個(gè)小的入射角，通過光欄(5)投射到透鏡(6)和光柵(9)上。由于透鏡(6)和光柵(9)的作用，當(dāng)開啟照明燈(13)，觀察者即可通過觀察孔(10)清楚的看到顯示在標(biāo)尺(14)上放大的光譜。
權(quán)利要求1.一種學(xué)生型分光鏡，其特征是在暗匣(1)中裝有支架(7)，光線通過進(jìn)光孔(2)和狹縫(3)進(jìn)入暗匣(1)內(nèi)，在支架(7)上具有透光孔(8)，并裝有透鏡(6)和光柵(9)，在暗匣(1)的外側(cè)設(shè)有觀察孔(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的學(xué)生型分光鏡，其特征是在暗匣(1)內(nèi)裝有遮光板(4)、橫向板(12)，在橫向板(12)上具有光欄(5)和視場光欄(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的學(xué)生型分光鏡，其特征在于，在暗匣(1)內(nèi)側(cè)的光譜成像處設(shè)置標(biāo)尺(14)，在標(biāo)尺(14)附近裝有照明燈(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的學(xué)生型分光鏡，其特征是在光路上，使入射光與透鏡的主光軸成一定角度，并用光欄(5)和遮光板(4)與光譜視場分隔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的學(xué)生型分光鏡，其特征在于暗匣(1)內(nèi)所有板面都涂有不反光的黑色涂料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1.或3所述的學(xué)生型分光鏡，其特征在于譜線成像于標(biāo)尺(14)上，標(biāo)尺(14)位于明視距離處。
專利摘要本實(shí)用新型是一種學(xué)生型分光鏡，其主要結(jié)構(gòu)是在暗匣中裝有遮光板、模向板和透光架。在進(jìn)光孔上安裝有帶有狹縫的附板，在暗匣內(nèi)側(cè)光譜成像處設(shè)置標(biāo)尺。本實(shí)用新型采用優(yōu)質(zhì)全息平面光柵作為色散元件，一個(gè)透鏡系統(tǒng)，它即起到聚光的作用又兼任放大鏡作用，從而把光學(xué)元件壓縮到最低限度。本實(shí)用新型具有光路短、物鏡孔徑大、分辨率高、體積小、重量輕、成本低、不需要暗室即可觀測等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2036676SQ8820998
公開日1989年4月26日 申請日期1988年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月18日
發(fā)明者楊銘珍, 關(guān)文祥, 王玉成 申請人:楊銘珍, 關(guān)文祥, 王玉成