傘齒輪反射起偏示教儀的制作方法

本發(fā)明屬于物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及到一種利用傘齒輪嚙合原理制作的，集驗(yàn)證反射和起偏測量于一體的示教裝置。

背景技術(shù)：

物理教學(xué)中指出：自然光在電介質(zhì)界面上反射和折射時(shí)，一般情況下反射光和折射光都是部分偏振光，只有當(dāng)入射角為某特定角時(shí)反射光才是線偏振光，其振動(dòng)方向與入射面垂直。

目前，就反射起偏現(xiàn)象缺少直觀、可信的實(shí)驗(yàn)演示，口頭描述的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生不易理解和接受。因此，本發(fā)明通過傘齒輪傳動(dòng)保證傳動(dòng)比和同步偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了反射起偏現(xiàn)象直觀、可信的實(shí)驗(yàn)演示與示教。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：利用傘齒輪嚙合原理制作提供一種集驗(yàn)證反射和起偏測量于一體示教儀，通過傘齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比恒定、平穩(wěn)性較高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、易于變向等特點(diǎn)，搭建一臺(tái)便攜式示教儀，實(shí)現(xiàn)教學(xué)中能隨課堂進(jìn)行反射起偏演示，達(dá)到隨時(shí)測量光學(xué)材料折射率的目的。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種傘齒輪反射起偏示教儀，其特征在于：載物臺(tái)2固定在基座1上，支架16通過彈簧墊圈24安裝在基座1上，指針23通過螺釘b25固定在基座1上；軸20穿過支架16，用螺釘a17固定，連桿a7固定激光器8后固定在傘齒輪a6上，傘齒輪a6通過軸承a5、墊片4與軸20連接，再用螺母a3限位；連桿b12中間固定檢偏器架9，一端固定接收光幕11后，另一端固定在傘齒輪b18上，量角器22固定在傘齒輪b18上，檢偏器架9上安裝檢偏器10；傘齒輪c13通過軸承c15與螺桿軸14連接，螺桿軸14固定在支架16上，傘齒輪a6與傘齒輪c13嚙合，傘齒輪c13再與傘齒輪b18嚙合；被測玻璃27放置在載物臺(tái)2上，用調(diào)整墊片26調(diào)整高度至被測玻璃27被測面與軸20的軸心在一個(gè)平面上；指針23針指軸20的軸心，激光器8產(chǎn)生的激光束穿過軸20的軸心，傘齒輪a6、傘齒輪b18、量角器22的軸心與軸20的軸心重合，連桿a7和連桿b12的回轉(zhuǎn)中心與軸20的軸心重合。

如上所述的一種傘齒輪反射起偏示教儀，其特征在于：打開激光器8，激光照射被測玻璃27，產(chǎn)生反射光，穿過檢偏器10到接收光幕11，調(diào)整檢偏器10，接收光幕11幕中心上的光斑由明變暗，證明反射光是偏振光。

如上所述的一種傘齒輪反射起偏示教儀，其特征在于：撥轉(zhuǎn)連桿a7，所述連桿a7帶動(dòng)傘齒輪a6繞軸20旋轉(zhuǎn)，傘齒輪a6與傘齒輪c13嚙合，傘齒輪c13繞螺桿軸14旋轉(zhuǎn)，傘齒輪c13與傘齒輪b18嚙合，傘齒輪b18帶動(dòng)量角器22和連桿b12繞軸20旋轉(zhuǎn)，觀測連桿a7、連桿b12與指針23的偏轉(zhuǎn)角度，驗(yàn)證入射角等于反射角。

如上所述的一種傘齒輪反射起偏示教儀，其特征在于：當(dāng)旋轉(zhuǎn)所述連桿a7帶動(dòng)機(jī)構(gòu)至接收光幕11幕中心上的光斑消失，驗(yàn)證布儒斯特現(xiàn)象，測量布儒斯特角。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：一種傘齒輪反射起偏示教儀，其特征是：載物臺(tái)、指針和支架固定在基座上，待測玻璃片固定在載物臺(tái)上，高度可調(diào)；支架支撐軸，利用傘齒輪嚙合原理，將三個(gè)齒輪參數(shù)相同的傘齒輪依次嚙合，量角器和連桿b同心固定在傘齒輪b上，指針針指量角器圓心，連桿b依次固定檢偏器和接收光幕，傘齒輪a固定連桿a，連桿a再固定激光器，連接傘齒輪a和傘齒輪b的同軸，均可獨(dú)自繞軸旋轉(zhuǎn)，傘齒輪a帶動(dòng)激光器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，利用嚙合原理，傘齒輪b帶動(dòng)接收光幕等角度偏轉(zhuǎn)，入射角與反射角相等，入射光線與反射光線的夾角是指針得值的二倍，旋轉(zhuǎn)檢偏器，驗(yàn)證布儒斯特定律。教學(xué)中能隨課堂進(jìn)行演示、驗(yàn)證光學(xué)定律和光的行為，經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀、造價(jià)也不高。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的主視圖；

圖2是本發(fā)明的左視圖；

圖3是本發(fā)明的右視圖；

圖4是圖1的俯視圖。

圖中：1.基座，2.載物臺(tái)，3.螺母a，4.墊片，5.軸承a，6.傘齒輪a，7.連桿a，8.激光器，9.檢偏器架，10.檢偏器，11.接收光幕，12.連桿b，13.傘齒輪c，14.螺桿軸，15.軸承c，16.支架，17.螺釘a，18.傘齒輪b，19.軸承b，20.軸，21.螺母b，22.量角器，23.指針，24.彈簧墊圈，25.螺釘b，26.調(diào)整墊片，27.被測玻璃

具體實(shí)施方式：

一種傘齒輪反射起偏示教儀，如圖1-圖4所示，其特征在于：載物臺(tái)2固定在基座1上，支架16通過彈簧墊圈24安裝在基座1上，指針23通過螺釘b25固定在基座1上；軸20穿過支架16，用螺釘a17固定，連桿a7固定激光器8后固定在傘齒輪a6上，傘齒輪a6通過軸承a5、墊片4與軸20連接，再用螺母a3限位；連桿b12中間固定檢偏器架9，一端固定接收光幕11后，另一端固定在傘齒輪b18上，量角器22固定在傘齒輪b18上，檢偏器架9上安裝檢偏器10；傘齒輪c13通過軸承c15與螺桿軸14連接，螺桿軸14固定在支架16上，傘齒輪a6與傘齒輪c13嚙合，傘齒輪c13再與傘齒輪b18嚙合；被測玻璃27放置在載物臺(tái)2上，用調(diào)整墊片26調(diào)整高度至被測玻璃27被測面與軸20的軸心在一個(gè)平面上；指針23針指軸20的軸心，激光器8產(chǎn)生的激光束穿過軸20的軸心，傘齒輪a6、傘齒輪b18、量角器22的軸心與軸20的軸心重合，連桿a7和連桿b12的回轉(zhuǎn)中心與軸20的軸心重合。

如上所述的一種傘齒輪反射起偏示教儀，其特征在于：打開激光器8，激光照射被測玻璃27，產(chǎn)生反射光，穿過檢偏器10到接收光幕11，調(diào)整檢偏器10，接收光幕11幕中心上的光斑由明變暗，證明反射光是偏振光。

如上所述的一種傘齒輪反射起偏示教儀，其特征在于：撥轉(zhuǎn)連桿a7，所述連桿a7帶動(dòng)傘齒輪a6繞軸20旋轉(zhuǎn)，傘齒輪a6與傘齒輪c13嚙合，傘齒輪c13繞螺桿軸14旋轉(zhuǎn)，傘齒輪c13與傘齒輪b18嚙合，傘齒輪b18帶動(dòng)量角器22和連桿b12繞軸20旋轉(zhuǎn)，觀測連桿a7、連桿b12與指針23的偏轉(zhuǎn)角度，驗(yàn)證入射角等于反射角。

如上所述的一種傘齒輪反射起偏示教儀，其特征在于：當(dāng)旋轉(zhuǎn)所述連桿a7帶動(dòng)機(jī)構(gòu)至接收光幕11幕中心上的光斑消失，驗(yàn)證布儒斯特現(xiàn)象，測量布儒斯特角。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種傘齒輪反射起偏示教儀，其特征是：載物臺(tái)、指針和支架固定在基座上，待測玻璃片固定在載物臺(tái)上，高度可調(diào)；支架支撐軸，利用傘齒輪嚙合原理，將三個(gè)齒輪參數(shù)相同的傘齒輪依次嚙合，量角器和連桿B同心固定在傘齒輪B上，指針針指量角器圓心，連桿B依次固定檢偏器和接收光幕，傘齒輪A固定連桿A，連桿A再固定激光器，連接傘齒輪A和傘齒輪B的同軸，均可獨(dú)自繞軸旋轉(zhuǎn)，傘齒輪A帶動(dòng)激光器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，利用嚙合原理，傘齒輪B帶動(dòng)接收光幕等角度偏轉(zhuǎn)，入射角與反射角相等，入射光線與反射光線的夾角是指針得值的二倍，旋轉(zhuǎn)檢偏器，驗(yàn)證布儒斯特定律。

技術(shù)研發(fā)人員：董逸翔;李璐含
受保護(hù)的技術(shù)使用者：董逸翔;李璐含
技術(shù)研發(fā)日：2017.09.11
技術(shù)公布日：2017.11.07