[实用新型]一种迈克尔逊干涉实验远程智能教学系统

说明书

本实用新型公开了一种迈克尔逊干涉实验远程智能教学系统，系统包括电源模块、主控单元模块、电平转换模块、动力模块、影像采集模块、开关模块、实验仪器模块和上位机，影像采集模块用于采集所述实验仪器模块操作过程中的视频数据，并通过主控单元模块发送至上位机，电平转换模块连接在所述主控单元模块的GPIO接口，用于转换电源模块提供的电源至预设值；动力模块在主控单元模块的控制下控制实验仪器模块进行相应的实验操作，开关模块用于控制动力模块的启动以及实验仪器模块的能源供应；上位机用于输入操作命令并通过自身的显示设备显示从主控单元模块传输过来的视频数据；本实用新型实现了迈克尔逊干涉实验的智能化操作，易于推广应用。

技术领域

本实用新型属于智能教学设备领域，尤其涉及一种迈克尔逊干涉实验远程智能教学系统。

背景技术

迈克尔逊实验仪是由一对平面反射镜，厚度和折射率完全相同的一对平行玻璃板，激光电源，调整鼓轮所组成的器件；参阅图4，M1，M2是一对平面反射镜，G1，G2是厚度和折射率完全相同的一对平行玻璃板，G1称为分光板，在其表面A镀有半反射半透射膜，G2称为补偿片，与G1平行；当光照到G1上时，在半透膜上分成两束光，透射光1射到M1，经M1反射后，透过G2，在G1的半透膜上反射到达E；反射光2射到M2，经M2反射后，透过G1射向E。两束光在玻璃中的光程相等。当观察者从E处向G1看去时，除直接看到M2外还可以看到M1的项M1’，于是1、2两数光如同从M2与M1’反射来的，因此迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉和M1’~M2间形成的空气薄膜的干涉等效。

但是传统实验中，由于实验仪器庞大沉重不变移动，实验都在固定的实验室中进行，且传统的实验教学中还面临着设备资源不足，试验场地有限等环境因素，导致学生能够实际进行实验操作的次数与时间并不多，使学生实践操作能力、研究能力、创新能力得不到良好的培养。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种一种迈克尔逊干涉实验远程智能教学系统，用于解决现有技术中由于实验仪器沉重而导致迈克尔孙干涉实验无法推广的问题，具体技术方案如下：

一种迈克尔逊干涉实验远程智能教学系统，包括一为整个智能教学系统提供动力源的电源模块，以及主控单元模块、电平转换模块、动力模块、影像采集模块、开关模块、实验仪器模块以及上位机，所述影像采集模块用于采集所述实验仪器模块操作过程中的视频数据，并将视频数据传递至所述主控单元模块，所述电平转换模块连接在所述主控单元模块的GPIO接口，用于将所述电源模块提供的电源转换至预设的电压值或电流值；所述动力模块在所述主控单元模块的控制下控制所述实验仪器模块进行相应的实验操作，所述开关模块用于控制所述动力模块的启动以及所述实验仪器模块的能源供应；所述主控单元模块用于将所述影像采集模块传输过来的视频数据发送至上位机；所述上位机用于输入操作命令并通过自身的显示设备显示从所述主控单元模块传输过来的视频数据，所述主控单元模块响应于所述操作命令控制所述实验仪器模块工作；其中：

所述实验仪器模块包括摄像头、观测屏、分束镜、补偿镜、第一反射镜、第一镜面调节机构、第二反射镜、第二镜面调节机构、微调机构、粗调机构以及一仪器安装座，所述分束镜和补偿镜通过一连接板装设在所述仪器安装座上，所述第一反射镜和第一镜面调节机构与所述分束镜和补偿镜并排设置在所述仪器安装座的一侧边上，且所述第一镜面调节机构与所述第一反射镜相连，用于调节所述第一反射镜的位置；所述第二反射镜通过一底板装设在另一侧边上，且与所述分束镜和补偿镜所在侧边相邻并垂直，第二镜面调节机构与所述第二反射镜连接，用于调节所述第一反射镜的位置；所述观测屏通过一支柱装设在所述仪器安装座上，且位于所述第二反射镜与所述分束镜之间，所述微调机构和粗调机构装设在所述底板上，用于调节底板在仪器安装座上的位置；所述摄像头通过安装架装设在所述实验仪器模块的上方，用于记录实验过程和实验数据；所述第一镜面调节机构、第二镜面调节机构、微调机构和粗调机构的指定端部位置处均设置有一步进电机，所述步进电机用于智能的对所述第一镜面调节机构、第二镜面调节机构、微调机构和粗调机构进行调节操作。