[发明专利]遥控变色投影牛顿环演示仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种演示仪器，特别是一种遥控变色投影牛顿环演示仪。

背景技术

牛顿环仪是一个由平凸透镜和平板玻璃构成的装置，平凸透镜的凸面与平板玻璃之间构成轴对称型的空气薄膜，其对称轴为平凸透镜的中轴。当光通过牛顿环仪时便会发生牛顿环干涉现象。

牛顿环干涉现象是一种典型的干涉现，是大学物理波动光学中的重要内容，相关原理和技术在生产、科研中应用较广，比如测量透镜的曲率半径、测量光滑平面的平整度等。但在实际教学中，现有的实验装置必须在暗室环境下、使用显微镜、以钠灯或汞灯作光源才能看实现，这些实验条件限制了在多班合一的理论课堂上根本无法满足：装置复杂无法携带，暗室条件无法达到，用显微镜不能多人同时观看，尤其老师和学生不能同时看到现象，无法同步讲解，而且100多人的大班也没有时间每人轮流看一眼显微镜。

已经申请的专利《便携式多光源牛顿环演示仪》(申请号 201521096095.8，201510990322.X)不具有透射功能，不能进行反射、透射的对比和互补相消演示；采用多个光源，光照方向不单一，体积大；光源不能连续渐变，没有动态演示功能；不能看到内部结构，演示不直观；没有遥控功能，不能远距离操作，不便于课堂使用。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种遥控变色投影牛顿环演示仪，该演示仪体积小巧，操作简单，可以通过显示器、投影仪等设备显示反射、透射和反射透射同时对比互补的牛顿环干涉图案，采用遥控器控制光源明暗和颜色，可以选择红、绿、蓝等单色光和白光，也可以多色光连续循环渐变显示或者闪烁，演示不同波长的光照下牛顿环干涉图案的特点，适用于在多媒体教室配合大学物理理论课进行同步课堂演示。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供遥控变色投影牛顿环演示仪，其中：该演示仪包括有外壳、VGA视频切换器、视频切换按钮、VGA 数据线、光路暗箱、220V转5V电源适配器A、220V转12V电源适配器B、遥控器；其中光路暗箱由光路暗箱箱体和光路暗箱面板组成，其中包括摄像机A、镜头A、透射光源、透射光源毛玻璃、透射光源支架、反射光源、反射光源毛玻璃、反射光源支架、牛顿环仪、控制盒、电源盒、透射光开关、反射光开关、总开关、12V电源接口、摄像机B、镜头B。

所述镜头B安装在摄像机B上，反射光毛玻璃安装在反射光源上，反射光源安装在反射光源支架上，摄像机B和反射光源分位于牛顿环仪中轴两侧的对称区域；透射光毛玻璃安装在透射光源上，透射光源安装在透射光源支架上，透射光源位于牛顿环仪后方，且透射光源、牛顿环仪和摄像机B在同一条直线上；透射光源和反射光源接入控制盒由控制盒控制；控制盒接入电源盒；反射光开关、透射光开关、总开关以及12V电源接口安装在电源盒上，电源盒安装在光路暗箱面板里侧；镜头A安装在摄像机A上，摄像机A安装在光路暗箱侧面正对着其中的光学器件；以上部分全部位于光路暗箱箱体内，光路暗箱面板盖在光路暗箱箱体上且光路暗箱面板有开孔使反射光开关、透射光开关、总开关以及12V电源接口由孔穿过光路暗箱面板暴露在外。光路暗箱安装在外壳右侧；VGA视频切换器安装在外壳左侧,VGA视频切换器上安装有视频切换按钮，VGA视频切换器通过VGA数据线接入显示器、投影仪等外接显示设备输出图像信息；摄像机A和摄像机B通过VGA数据线接入 VGA视频切换器；12V电源适配器是220V转12V电源适配器，接入电源盒为其供电；遥控器与控制盒相匹配，向控制盒发送操纵信号。

本发明的效果是：

(1)能够拍摄到牛顿环干涉图像并且通过外接的显示器、投影仪等显示设备在屏幕上显示出来，适合在多媒体教室与理论课同步演示。

(2)采用遥控器控制，操作人员可以远离仪器，边讲解边演示。

(3)可以分别演示反射、透射牛顿环图案，可以通过开关切换对比两种图案，也可以同时显示两种干涉图案的互补相消效果。

(4)遥控变色光源可以演示不同波长的光的干涉图案，包括单色和得色(白色)。

(5)光源可以在多种颜色(即不同波长)之间连续渐变或闪烁，动态演示干涉圆环半径随波长变化的关系。

(6)可以通过摄像机观察暗盒内部光路结构，能直观看到实验的各个过程，可直接用于讲解牛顿环原理，方便课堂教学。

(7)干涉现象在光路暗箱中进行不会受到外界光照的干扰。对使用环境的要求低，在各种环境中都可以有效保证实验效果。

(8)体积小巧，便于携带。

附图说明

图1是本发明的光路暗箱侧面透视结构图；