專利名稱：一種光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及物理實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
目前各大院校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程均開(kāi)設(shè)光電效應(yīng)測(cè)定普朗克常數(shù)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生更深入的觀察光電效應(yīng)現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)到光具有粒子性，對(duì)認(rèn)識(shí)光的本性具有極其重要的意義。而目前大多數(shù)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置更換濾色片和光闌繁瑣，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中容易造成濾色片和光闌的污染，損壞和遺失，并且通用性差，造成實(shí)驗(yàn)室設(shè)備復(fù)雜，維護(hù)成本高昂，同時(shí)光電管和汞燈屬于消耗性元件，需經(jīng)常更換，而目前的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置在更換上述元件時(shí)需要專門的工具進(jìn)行，過(guò)程繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)。為了解決學(xué)生在做光電效應(yīng)測(cè)定普朗克常數(shù)過(guò)程中更換濾色片和光闌繁瑣，易造成濾色片和光闌污染和損壞，并解決物理實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)裝置通用性低、維護(hù)成本高、更換消耗性部件汞燈和光電管的過(guò)程繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種使用方便、操作簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、可維護(hù)性高的新型光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種使用方便、操作簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、可維護(hù)性高的新型光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置。一種光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，包括汞燈、汞燈暗盒、汞燈電源、濾色系統(tǒng)組件、光電管、 光電管暗盒、導(dǎo)軌、汞燈拖板和光電管拖板。所述的汞燈安裝于汞燈暗盒內(nèi)；所述的汞燈電源在汞燈暗盒外，為汞燈提供電源；所述的光電管安裝于光電管暗盒內(nèi)。所述的汞燈暗盒安裝在汞燈拖板上、光電管暗盒安裝在光電管拖板上；所述的汞燈拖板、光電管拖板置于導(dǎo)軌上，通過(guò)移動(dòng)汞燈拖板、光電管拖板，可以調(diào)整兩個(gè)暗盒間的距離；所述的汞燈拖板、光電管拖板由拖板鎖緊裝置鎖緊于導(dǎo)軌上，固定兩個(gè)暗盒間的距
1 O所述的汞燈暗盒上設(shè)有汞燈暗盒通光孔，沿所述的汞燈暗盒通光孔的內(nèi)壁一周設(shè)有一凹槽，所述的凹槽的截面為半圓形；所述的汞燈暗盒不工作時(shí)，可以用一個(gè)遮光罩罩住通光孔，所述的遮光罩上固定有鋼珠，所述的鋼珠直徑與所述的汞燈暗盒通光孔內(nèi)的凹槽的直徑相同，當(dāng)所述的遮光罩罩住汞燈暗盒通光孔時(shí)，鋼珠卡在凹槽中，使遮光罩牢固的罩住通光孔，不易被碰落。所述的光電管暗盒上設(shè)有光電管暗盒通光孔。所述的汞燈、汞燈暗盒通光孔、光電管暗盒通光孔、光電管位于一條直線上，形成光通道。所述濾色系統(tǒng)組件安裝在光電管暗盒通光孔上，所述濾色系統(tǒng)組件包括濾色鏡頭和光闌頭，所述的光闌頭安裝于光電管暗盒通光孔的前端，所述的濾色鏡頭安裝于光闌頭的前端。所述的濾色鏡頭含有五個(gè)濾色片和一個(gè)遮光片，所述五個(gè)濾色片的波長(zhǎng)分別為 365nm、405nm、436nm、M6nm、577nm，當(dāng)某個(gè)波長(zhǎng)濾色片旋轉(zhuǎn)到所述的光通道時(shí)，就能得到該波長(zhǎng)的單色光；所述的遮光片旋轉(zhuǎn)到光通道時(shí)，遮光片擋住光線，防止光線由光闌進(jìn)入光電管暗盒，以保護(hù)光電管；所述的光闌頭含有三個(gè)不同直徑的光闌，所述三個(gè)不同的光闌直徑分別為2mm、4mm和8mm，當(dāng)某個(gè)直徑光闌旋轉(zhuǎn)到所述的光通道時(shí)，就能得到該出射光直徑的光線。這樣所述的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置使用時(shí)，只需旋轉(zhuǎn)濾色鏡頭，就可以得到不同波長(zhǎng)的輸出光線，只需旋轉(zhuǎn)光闌頭，就可以擁有不同直徑的光闌，改變出射的光能量。所述的汞燈暗盒和光電管暗盒均帶有用螺絲固定的后蓋，所用的螺絲選用手?jǐn)Q螺絲，拆裝方便，易于更換盒內(nèi)元件。所述的導(dǎo)軌長(zhǎng)度優(yōu)選設(shè)置為600mm，所述的導(dǎo)軌為通用導(dǎo)軌，可同時(shí)滿足其他物
理實(shí)驗(yàn)的使用需要。所述的汞燈拖板和光電管拖板的長(zhǎng)度優(yōu)選裝置為60mm，所述的汞燈拖板和光電管拖板均選用通用拖板，可同時(shí)滿足其他物理實(shí)驗(yàn)，所述的汞燈拖板和光電管拖板均帶有鎖
緊裝置。本實(shí)用新型的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行光電效應(yīng)測(cè)定普朗克常數(shù)時(shí)，需要使用的單色光是從汞燈光譜中用濾色片得到，故只需旋轉(zhuǎn)濾色鏡頭，即可得到五種不同波長(zhǎng)的單色光，分別是365nm、405nm、436nm、546nm、577nm，而當(dāng)實(shí)驗(yàn)完成時(shí)，只需通過(guò)旋轉(zhuǎn)濾色鏡頭，選擇遮光片檔，就可以擋光，保護(hù)光電管；通過(guò)旋轉(zhuǎn)光闌頭，就可以得到三種不同直徑的光闌的，分別是2mm、4mm、8mm。本實(shí)用新型的汞燈拖板、光電管拖板及導(dǎo)軌具有通用性，亦可用于塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置等其他物理實(shí)驗(yàn)儀器中，而拖板均帶有鎖緊裝置，確保光電管暗盒和汞燈暗盒對(duì)準(zhǔn)，穩(wěn)固，使得實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定，精確。在實(shí)驗(yàn)中如需要更換消耗性元件汞燈或者是光電管，所對(duì)應(yīng)的暗盒后蓋的螺絲為四顆手?jǐn)Q螺絲，無(wú)需借助工具即可輕松打開(kāi)暗盒后蓋。本實(shí)用新型的光電管的固定螺絲同樣為手?jǐn)Q螺絲，方便拆裝。當(dāng)完成實(shí)驗(yàn)時(shí)，用遮光罩罩住汞燈通光孔，遮光罩有鋼珠，通光孔有凹槽，相互配合鎖緊，確保遮光罩牢固地罩住通光孔。本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在(1)濾色片安裝在濾色鏡頭上，有效解決了實(shí)驗(yàn)過(guò)程濾色片更換繁瑣、易污染、易損壞的問(wèn)題。(2)可旋轉(zhuǎn)的光闌頭，變換光闌時(shí)操作簡(jiǎn)單，可靠。(3)通用化的導(dǎo)軌和拖板解決了物理實(shí)驗(yàn)儀器通用性差，維護(hù)成本高的問(wèn)題。(4)帶鎖緊裝置的拖板確保實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性和精確性。(5)暗盒后蓋及光電管上的手?jǐn)Q螺絲，無(wú)需專業(yè)工具即可輕松完成消耗性部件汞燈和光電管的更換，簡(jiǎn)單，快速。(6)帶凹槽的通光孔和帶鋼珠的遮光罩，使得儀器更安全，可靠。
圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的濾色鏡頭示意圖。圖3是本實(shí)用新型的光闌頭示意圖。[0026]圖4是本實(shí)用新型的汞燈暗盒及其后蓋的示意圖。[0027]圖5是本實(shí)用新型裝置的光電管I暗盒及其后蓋的示意圖。[0028]圖6是本實(shí)用新型裝置的汞燈暗盒通光孔及遮光翼■的結(jié)構(gòu)示意[0029]圖。[0030]附圖標(biāo)記說(shuō)明[0031]1-汞燈電源2-汞燈3-汞燈拖板31-汞燈拖板鎖緊裝置[0032]4-導(dǎo)軌5-濾色鏡頭51-濾色片52-遮光片[0033]6-光闌頭61-光闌7-光電管8-光電管拖板[0034]9-汞燈暗盒91-手?jǐn)Q螺92-汞燈暗盒[后蓋 ο-汞燈暗盒通光孔[0035]101-通光孔壁102-凹槽11-遮光罩113-鋼珠[0036]12-光電管暗盒[13-光電管暗湧 通光孔[0037]122-光電管暗;Sl后蓋
具體實(shí)施方式
如圖1 6所示，一種新型的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，包括汞燈電源1、汞燈2、汞燈暗盒9、濾色系統(tǒng)組件、光電管7、光電管暗盒12、導(dǎo)軌4、汞燈拖板3和光電管拖板8。所述的汞燈2安裝于汞燈暗盒9內(nèi)；所述的汞燈電源1在汞燈暗盒9外，為汞燈提供電源；所述的光電管7安裝于光電管暗盒12內(nèi)。所述的汞燈暗盒9安裝在汞燈拖板3上、光電管暗盒12安裝在光電管拖板8上； 所述的汞燈拖板3、光電管拖板8置于導(dǎo)軌4上，通過(guò)移動(dòng)汞燈拖板3、光電管拖板8，可以調(diào)整兩個(gè)暗盒間的距離；所述的汞燈拖板3、光電管拖板8由拖板鎖緊裝置鎖緊于導(dǎo)軌上，固定兩個(gè)暗盒間的距離。所述的汞燈暗盒9上設(shè)有汞燈暗盒通光孔10，沿所述的汞燈暗盒通光孔10的內(nèi)壁一周設(shè)有一凹槽102，所述的凹槽102的截面為半圓形；所述的汞燈暗盒9不工作時(shí)，可以用一個(gè)遮光罩11罩住通光孔，所述的遮光罩11上固定有鋼珠113，所述的鋼珠直徑與所述的汞燈暗盒通光孔10內(nèi)的凹槽102的直徑相同，當(dāng)所述的遮光罩11罩住汞燈暗盒通光孔 10時(shí)，鋼珠113卡在凹槽102中，使遮光罩11牢固的罩住通光孔，不易被碰落。所述的光電管暗盒12上設(shè)有光電管暗盒通光孔13。所述的汞燈2、汞燈暗盒通光孔10、光電管暗盒通光孔13、光電管7位于一條直線上，形成光通道。所述濾色系統(tǒng)組件安裝在光電管暗盒通光孔13上，所述濾色系統(tǒng)組件包括濾色鏡頭5和光闌頭6，所述的光闌頭6安裝于光電管暗盒通光孔13的前端，所述的濾色鏡頭5 安裝于光闌頭6的前端。所述的濾色鏡頭5含有五個(gè)濾色片51和一個(gè)遮光片52，所述五個(gè)濾色片的波長(zhǎng)分別為365nm、405nm、436nm、546nm、577nm，當(dāng)某個(gè)波長(zhǎng)濾色片旋轉(zhuǎn)到所述的光通道時(shí)，就能得到該波長(zhǎng)的單色光；所述的光闌頭6含有三個(gè)不同直徑的光闌61，所述三個(gè)不同的光闌直徑分別為2mm、4mm和8mm，當(dāng)某個(gè)直徑光闌旋轉(zhuǎn)到所述的光通道時(shí)，就能得到該出射光直徑的光線。這樣所述的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置使用時(shí)，只需旋轉(zhuǎn)濾色鏡頭，就可以得到不同波長(zhǎng)的輸出光線，只需旋轉(zhuǎn)光闌頭6，就可以擁有不同直徑的光闌，改變出射的光能量。濾色系統(tǒng)組件不工作時(shí)，只要將濾色鏡頭5旋轉(zhuǎn)到遮光片52的位置，使遮光片52與所選擇的光闌對(duì)準(zhǔn)，就可以防止光線由光闌進(jìn)入光電管，遮光片52用以擋光保護(hù)光電管。所述的汞燈暗盒9和光電管暗盒12均帶有用螺絲固定的后蓋，所用的螺絲選用手?jǐn)Q螺絲，拆裝方便，易于更換盒內(nèi)元件。所述的導(dǎo)軌4長(zhǎng)度優(yōu)選設(shè)置為600mm，所述的導(dǎo)軌4為通用導(dǎo)軌，可同時(shí)滿足其他
物理實(shí)驗(yàn)的使用需要。所述的汞燈拖板3和光電管拖板8的長(zhǎng)度優(yōu)選裝置為60mm，所述的汞燈拖板3和光電管拖板8均選用通用拖板，可同時(shí)滿足其他物理實(shí)驗(yàn)，所述的汞燈拖板3和光電管拖板 8均帶有鎖緊裝置。本實(shí)用新型裝置安裝時(shí)，將所述的汞燈2安裝于汞燈暗盒9內(nèi)，所述的遮光罩11 置于汞燈暗盒通光孔10處，通過(guò)汞燈暗盒9上的凹槽102及遮光罩11上的鋼珠113，使遮光罩11緊扣汞燈暗盒通光孔10。所述的光電管7安裝于光電管暗盒12內(nèi)，所述的光闌頭 6安裝于光電管暗盒通光孔13的前端，再將所述的濾色鏡頭5安裝于光闌頭6的前端。通過(guò)旋轉(zhuǎn)光闌頭6可選擇2mm、4mm和8mm的通過(guò)孔徑，通過(guò)旋轉(zhuǎn)濾色鏡頭5可選擇365nm、 405nm,436nm,546nm,577nm的濾色片，使得上述波長(zhǎng)的單色光經(jīng)過(guò)所選擇的光闌，由光電暗盒通光孔13進(jìn)入光電管7，亦可選擇遮光片52阻止光線進(jìn)入光電管7。再將所述的汞燈暗盒9及光電管暗盒12分別安裝在汞燈拖板3和光電管拖板8上。將安裝了汞燈暗盒9和光電管暗盒12的拖板分別置于導(dǎo)軌4上，通過(guò)移動(dòng)汞燈拖板3和光電管拖板8，調(diào)整兩個(gè)暗盒間的距離，距離確定后，將兩塊拖板由拖板鎖緊裝置鎖緊于導(dǎo)軌4上，固定兩個(gè)暗盒間的距離。本實(shí)用新型在安裝好后，由于進(jìn)行光電效應(yīng)測(cè)定普朗克常數(shù)時(shí)，需要使用的單色光是從低壓汞燈光譜中用濾色片得到，故只需旋轉(zhuǎn)濾色鏡頭，即可得到五種不同波長(zhǎng)的單色光，分別是365nm、405nm、436nm、546nm、577nm。而當(dāng)實(shí)驗(yàn)完成時(shí)，只需通過(guò)旋轉(zhuǎn)濾色鏡頭 5，選擇遮光片52，就可以擋光，保護(hù)光電管。通過(guò)旋轉(zhuǎn)光闌頭6，就可以得到三種不同直徑的光闌，分別是2mm、4mm、8mm。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求1.一種光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，包括汞燈電源(1)、汞燈O)、汞燈暗盒(9)、濾色系統(tǒng)組件、 光電管(7)、光電管暗盒(1 、導(dǎo)軌(4)、汞燈拖板C3)和光電管拖板(8)，其特征在于所述的汞燈(2)安裝于汞燈暗盒(9)內(nèi)，所述的汞燈電源(1)在汞燈暗盒(9)外；所述的光電管 (7)安裝于光電管暗盒(12)內(nèi)；所述的汞燈暗盒(9)安裝于汞燈拖板(3)上，所述的光電管暗盒(12)安裝在光電管拖板(8)上；所述的汞燈拖板(3)和光電管拖板(8)置于導(dǎo)軌(4) 上；所述的汞燈暗盒(9)上設(shè)有汞燈暗盒通光孔(10)；所述的光電管暗盒(12)上設(shè)有光電管暗盒通光孔(13)；所述的汞燈O)、汞燈暗盒通光孔(10)、光電管暗盒通光孔(13)、光電管(7)位于一條直線上，形成光通道；所述的濾色系統(tǒng)組件安裝在光電管暗盒通光孔(13)上，所述的濾色系統(tǒng)組件包括濾色鏡頭( 和光闌頭(6)，所述的濾色鏡頭( 包括轉(zhuǎn)換濾色片(51)和遮光片(52)，所述的光闌頭(6)上設(shè)有光闌(61)，所述的光闌頭(6)安裝于光電管暗盒通光孔(13)的前端， 所述的濾色鏡頭(5)安裝于光闌頭(6)的前端。
2.如權(quán)利要求1所述的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的汞燈暗盒(9)還包括遮光罩(11)，沿所述的汞燈暗盒通光孔(10)的內(nèi)壁一周設(shè)有凹槽(102)，所述的凹槽(102) 的截面為半圓形，所述的遮光罩(11)上固定有鋼珠(113)，所述的凹槽(102)的直徑與鋼珠(113)的直徑相同，在所述的汞燈暗盒(9)不工作時(shí)，所述的遮光罩(11)安裝于汞燈暗盒通光孔(10)上遮光。
3.如權(quán)利要求1所述的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的汞燈暗盒(9)和光電管暗盒(1 均帶有用螺絲固定的后蓋。
4.如權(quán)利要求1所述的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的汞燈拖板(3)和光電管拖板(8)均帶有鎖緊裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)換濾色片(51)有五個(gè)。
6.如權(quán)利要求5所述的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的五個(gè)轉(zhuǎn)換濾色片(51) 的波長(zhǎng)分別為 365nm、405nm、436nm、546nm、577nm。
7.如權(quán)利要求1所述的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的光闌(61)有三個(gè)。
8.如權(quán)利要求7所述的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的三個(gè)光闌的直徑分別為 2mm、4mm、8mm0
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，包括汞燈電源、汞燈、汞燈暗盒、濾色系統(tǒng)組件、光電管、光電管暗盒、導(dǎo)軌、汞燈拖板和光電管拖板，所述的汞燈安裝于汞燈暗盒內(nèi)、光電管安裝于光電管暗盒內(nèi)；所述的汞燈電源在汞燈暗盒外；所述的汞燈暗盒和光電管暗盒分別安裝于汞燈拖板、光電管拖板上；所述的汞燈拖板和光電管拖板置于導(dǎo)軌上；所述的濾色系統(tǒng)組件包括濾色鏡頭和光闌頭，所述的濾色鏡頭包括轉(zhuǎn)換濾色片和遮光片。本實(shí)用新型裝置具有使用方便、操作簡(jiǎn)單可靠、通用性強(qiáng)、可維護(hù)性好的優(yōu)點(diǎn)，適用于各種大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程。
文檔編號(hào)G09B23/22GK202178005SQ201120261290
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者樂(lè)培界, 岑華平, 汪超, 汪飛, 申屠蕃, 石文淵, 童建平, 陳曉明, 隋成華, 魏高堯 申請(qǐng)人:杭州博光科技有限公司