專利名稱：透明板折射率實驗器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于測透明板(玻璃、有機玻璃、賽璐璐等板)折射率的教學儀器，具體說其能用白熾燈替代氦氖激光器來做測透明板折射率的實驗。其特別適合中等學校做測折射率的實驗用。
近半個世紀來，中等學校都是用玻璃磚和大頭針來測玻璃的折射率，對于常見的透明板的折射率測不了。有些高學校根據(jù)布儒斯特定律tgio＝n2／n1，讓光由空氣通過偏振化方向平行于入射面的起偏器入射到棱鏡上，轉動棱鏡使從棱鏡面上反射的光消失時，該光束的入射角為io，玻璃對空氣的折射率為tgi。用這種方法能測透明板的折射率。但是，由于透明板反射的光較弱，一般用激光作光源。這種方法用的儀器多，價格也貴，測量結果不是很精確的。美國人首先用了一種簡便的方法(S.Reich Am.J.Phys.51(5)，1983)，作長度測量便可測出透明板的折射率。他讓氦氖激光束(以下簡稱激光)射到貼有濕的濾紙的待測透明板上，入射處的濕濾紙被照亮。射到濕濾紙上的激光會向各個方向散射，設從透明板到空氣界面的臨界角為vo，從透明板到濕濾紙含的水的界面的臨界角為vo’。在散射光中，以小于vo的角度入射到透明板與空氣的界面而被反射到濕濾紙上的光弱；以大于或等于vo的角度入射到透明板與空氣的界面時被全反射到濕濾紙這邊，因為vo’＞vo所以光被射到濕濾紙上，光很強。于是在濕濾紙上出現(xiàn)一個暗環(huán)。測出暗環(huán)的外徑Φ和透明板厚度d經(jīng)過簡單的三角運算便可得透明板的折射率n＝sin｛〔arc tg(Φ／4d)］｝－1。這種測量方法，能引起學生的興趣?？墒牵氚汛朔椒ㄓ糜趯W生實驗還有下述缺點1.實驗用的激光器價格貴，而且要維護，實驗期間一直要亮著費電。2.教學用的激光器發(fā)出的光束直徑在2mm左右，不能再縮小，對暗環(huán)較小的情況有影響。3.在實驗時，所貼的濕濾紙有時會變干而影響實驗的進行。
本實用新型的目的是用白熾燈等構造成一種簡便的、價廉的透明板折射率實驗器替代激光器來測透明板折射率，以便在全國有關的學校中更新″測玻璃折射率″的實驗。
本實用新型是依據(jù)這樣的原理實現(xiàn)的當白熾燈靠近透明板時，透明板所受的照度與教學用的氦氖激光器(1.5mw～2.0mw)發(fā)出的光產(chǎn)生的效果相當。照到透明板的光束可用光闌來限制，使其比氦氖激光束的直徑還小。不干膠的折射率與水的折射率相近，用帶不干膠的紙貼在待測透明板上可以一勞永逸，再無實驗受影響之虞。透明板的折射率與入射光的波長有差異，但是差異僅在小數(shù)點后第三位上?？墒怯眉す鈦頊y透明板的折射率時只能測到小數(shù)點后兩位。所以用白熾燈這一復色光源不會對該實驗造成影響。
下面結合實施例對本實用新型做進一步的描述。


圖1是本實用新型的構造、光路、電路示意圖。
參照
圖1，本實用新型包括一個白熾燈［1］，一個挨著白熾燈［1］的可調光闌［2］，一個按鈕開關［3］和貼有帶刻度的不干膠紙［4］的透明板［6］。當貼有不干膠紙的透明板［6］壓在外殼面板［7］上時，露在外殼面板［7］之外的按鈕開關的桿被壓下而接通電源(直流3v)［5］，白熾燈發(fā)亮。燈光通過可調光闌［2］和外殼面板［7］中心處的孔射向貼有帶刻度的不干膠紙［4］的透明板［6］，人們對著透明板便可看到暗環(huán)，其外徑Φ為bb的長度。對透明板的不同厚度可以轉動可調光闌［2］，使暗環(huán)邊緣清楚?？烧{光闌是用厚度為1mm的圓形覆銅板做成，其上鉆有孔徑從1mm～3mm不等的一些孔。外殼面板［7］中心的孔的直徑為3mm，白熾燈的頂端到透明板［6］上的不干膠紙的距離為3mm時效果好。不干膠紙上的暗環(huán)外徑Φ，bb長度直接可從不干膠紙上的刻度讀出。用量具測出透明板［6］的厚度d便可算得透明板的折射率n＝｛sin［arctg(Φ／4d)］｝－1。
權利要求1.一個由白熾燈[1]、可調光闌[2]、按鈕開關[3]和貼有不干膠紙[4]的透明板[6]組成的測透明板折射率的實驗器，其特征在于a.白熾燈[1]具有聚光性，b.貼在透明板上的不干膠紙上帶有刻度。
2.根據(jù)權利要求1所述的實驗器，其特征是白熾燈［1］是小聚光電珠(如鋼筆式手電筒用的電珠)。
3.根據(jù)權利要求1所述的實驗器，其特征是可調光闌［2］是一塊厚度為1mm鉆有孔徑從1mm～3mm大小不等的孔的圓形覆銅板。
專利摘要本實用新型屬于透明板折射率實驗器的教學儀器，能用白熾燈替代氦氖激光器來測定透明板(如玻璃、有機玻璃、賽璐珞等板)折射率。白熾燈發(fā)出的光通過可調光闌，照到貼有帶刻度的不干膠紙的待測透明板上，人們對著光線便可看到不干膠上有個清晰暗環(huán)。從不干膠紙的刻度上讀出此暗環(huán)外徑Ф，用量具量出透明板的厚度d，便可算出該透明板的折射率n＝{sin[arctg(Ф/4d)]}
文檔編號G09B23/00GK2063267SQ9021036
公開日1990年10月3日 申請日期1990年4月10日 優(yōu)先權日1990年4月10日
發(fā)明者虞和義 申請人:虞和義