基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的方法和裝置，該裝置包括底座、滑軌、激光自準器、支架和標尺，其中，所述底座上安裝滑軌，滑軌上安裝有絲杠，所述絲杠穿過載物臺下端并與其連接，旋動所述絲杠時，載物臺可在所述滑軌上水平移動；所述導軌一端設置有升降塊，另一端設置有所述激光自準器；所述支架安裝在所述底座的端部，支架上設置有光杠桿組；所述滑軌上安裝調平螺釘和定位螺釘，所述滑軌的水平角的調節通過調平螺釘來實現，所述升降塊的升降通過其下端的所述定位螺釘的旋動來實現；所述標尺由表面帶有毫米刻度的平面鏡組成。本發明實驗現象直觀，精度高，成本低，操作簡便，可以用來開設新的大學物理實驗項目，適合高校使用。
【專利說明】基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及光學測量領域，尤其涉及一種基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的方法和裝置。
【背景技術】
[0002]雙棱鏡是一個重要的光學器件，可以用它觀察并測量一系列的光學量，例如光波波長。折射率是雙棱鏡的一個重要參數，目前對這個參數的測量，采取的方法有，光波干涉法，二次成像法，也有用分光儀測量的，這些方法使用儀器復雜，儀器調節繁瑣，成本較高。
[0003]鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本創作。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的方法和裝置，用以克服上述技術缺陷。
[0005]為實現上述目的，本發明提供一種基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的裝置，其包括底座、滑軌、激光自準器、支架和標尺，其中，
[0006]所述底座上安裝滑軌，滑軌上安裝有絲杠，所述絲杠穿過載物臺下端并與其連接，旋動所述絲杠時，載物臺可在所述滑軌上水平移動；所述導軌一端設置有升降塊，另一端設置有所述激光自準器；
[0007]所述支架安裝在所述底座的端部，支架上設置有光杠桿組；
[0008]所述滑軌上安裝調平螺釘和定位螺釘，所述滑軌的水平角的調節通過調平螺釘來實現，所述升降塊的升降通過其下端的所述定位螺釘的旋動來實現；
[0009]所述標尺由表面帶有毫米刻度的平面鏡組成。
[0010]進一步，所述光杠桿組件包括:光杠桿轉軸、光杠桿載物架、光杠桿線性激光源和夾子，所述光杠桿轉軸上安裝光杠桿載物架，所述光杠桿載物架上安裝光杠桿線性激光源和簧片。
[0011]進一步，所述激光自準器包括:毛玻璃片和線性激光器，所述毛玻璃片的中部安裝有線性激光器，線性激光器發出的光經過標尺反射返向毛玻璃片，當反射光線與出射光線重合時，滑軌與標尺垂直。
[0012]進一步,所述底座由鑄鐵制成,長50cm,高30cm ;所述滑軌由鋼制成,30cm長，中部開槽。
[0013]進一步，所述光杠桿線性激光源為半導體線性激光源。
[0014]進一步，所述毛玻璃片直徑為2cm，所述線性激光器為半導體線性激光源。
[0015]本發明還提供一種基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的方法，其基于上述光杠桿的測量雙棱鏡折射率的裝置實現的，該具體過程為:
[0016]步驟a，測定雙棱鏡的銳角；
[0017]在該步驟中，將激光自準器斷電，向光杠桿組件的線性激光源通電，光線射向標尺，記下標尺讀數H1，同時設滑軌位置為Hl1 ;通過旋動絲杠帶動載物臺向標尺方向移動一段距離，同時設滑軌位置為Hl2，此時光杠桿后足被抬高，進而線性激光源射向標尺的位置發生變化，讀數為n2 ;設雙棱鏡的銳角為α，載物臺由Ki1移動到m2時，光杠桿組件后足高度變化為Λ d，光杠桿的角度變化恰好也為α，有如下關系式:
【權利要求】
1.一種基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的裝置，其特征在于，其包括底座、滑軌、激光自準器、支架和標尺，其中， 所述底座上安裝滑軌，滑軌上安裝有絲杠，所述絲杠穿過載物臺下端并與其連接，旋動所述絲杠時，載物臺可在所述滑軌上水平移動；所述導軌一端設置有升降塊，另一端設置有所述激光自準器； 所述支架安裝在所述底座的端部，支架上設置有光杠桿組； 所述滑軌上安裝調平螺釘和定位螺釘，所述滑軌的水平角的調節通過調平螺釘來實現，所述升降塊的升降通過其下端的所述定位螺釘的旋動來實現； 所述標尺由表面帶有毫米刻度的平面鏡組成。
2.根據權利要求1所述的基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的裝置，其特征在于，所述光杠桿組件包括:光杠桿轉軸、光杠桿載物架、光杠桿線性激光源和夾子，所述光杠桿轉軸上安裝光杠桿載物架，所述光杠桿載物架上安裝光杠桿線性激光源和簧片。
3.根據權利要求1或2所述的基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的裝置，其特征在于，所述激光自準器包括:毛玻璃片和線性激光器，所述毛玻璃片的中部安裝有線性激光器，線性激光器發出的光經過標尺反射返向毛玻璃片，當反射光線與出射光線重合時，滑軌與標尺垂直。
4.根據權利要求1所述的基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的裝置，其特征在于，所述底座由鑄鐵制成，長50cm,高30cm ;所述滑軌由鋼制成,30cm長，中部開槽。
5.根據權利要求2所述的基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的裝置，其特征在于，所述光杠桿線性激光源為半導體線性激光源。`
6.根據權利要求2所述的基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的裝置，其特征在于，所述毛玻璃片直徑為2cm，所述線性激光器為半導體線性激光源。
7.一種基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的方法，其特征在于，其基于上述光杠桿的測量雙棱鏡折射率的裝置實現的，該具體過程為: 步驟a，測定雙棱鏡的銳角； 在該步驟中，將激光自準器斷電，向光杠桿組件的線性激光源通電，光線射向標尺，記下標尺讀數nl，同時設滑軌位置為Hi1 ;通過旋動絲杠帶動載物臺向標尺方向移動一段距離，同時設滑軌位置為m2，此時光杠桿后足被抬高，進而線性激光源射向標尺的位置發生變化，讀數為n2 ;設雙棱鏡的銳角為α，載物臺由mi移動到m2時，光杠桿組件后足高度變化為Λ d，光杠桿的角度變化恰好也為α，有如下關系式: Δ^// ?、tma =--(丄)
m2 -mx 相應的，線性激光源射向標尺的光線角度變化為β，tan/? =(2) 由于Θ等于β，所以有: ΤΧ.) 一" Τ?/，\ tma = —-L( 3 ) Dv , 雙棱鏡的銳角計算公式為:
8.根據權利要求7所述的基于光杠桿的測量雙棱鏡折射率的方法，其特征在于，在測量之前，首先調節滑軌與標尺垂直； 具體過程為，將待測雙棱鏡放置在載物臺上，激光自準器發出的光射向標尺，光線向毛玻璃片反射，調節調平螺釘，使得反射光線射入線性激光器，反射光線與出射光線重合，此時滑軌與標尺垂直，標尺距離光杠桿組件的轉軸的距離為D。
【文檔編號】G01M11/02GK103884490SQ201410083999
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月5日 優先權日:2014年3月5日
【發明者】李國峰, 董大明, 李劍生 申請人:內蒙古科技大學