一种偏振光演示仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种偏振光演示仪，包括工作台、玻璃水槽、起偏器P、检偏器A、第一转盘、第二转盘和光源；光源、第一转盘、第二转盘和玻璃水槽依次同轴设置在工作台上；所述的第一转盘和第二转盘上设有刻度和指针；所述的起偏器P设置在第一转盘的几何中心，所述的检偏器A设置在第二转盘的几何中心。本实用新型小巧易于携带，演示效果显著，制作成本低廉。
【专利说明】
一种偏振光演示仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种教学设备，具体涉及一种偏振光演示仪；
【背景技术】
[0002]传统偏振光演示仪整个仪器十分的笨重，且长度在1.5m左右，不容易携带。传统偏振光演示仪使用He-Ne激光器，需要外接220V电源，因此在演示的时候无法做到随意的调整仪器的位置来达到最好的演示效果。传统的偏振光演示仪无法演示旋光现象做到与实际应用结合。传统的偏振光演示仪器价格比较昂贵，仅激光器的市场价就在2000元左右。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种偏振光演示仪。
[0004]—种偏振光演示仪，包括工作台、玻璃水槽、起偏器P、检偏器A、第一转盘、第二转盘和光源；
[0005]光源、第一转盘、第二转盘和玻璃水槽依次同轴设置在工作台上;所述的第一转盘和第二转盘上设有刻度和指针;所述的起偏器P设置在第一转盘的几何中心，所述的检偏器A设置在第二转盘的几何中心；
[0006]所述的工作台包括第一支架和第二支架和底座，第一支架和第二支架与底座一体成型，第一支架和第二支架设置在底座的两侧;所述的光源、第一转盘设置在第一支架上，第二转盘设置在底座上;第二支架上设置有光屏，光屏设置在远离第一转盘靠近第二转盘的一侧，第一转盘、第二转盘、光屏同轴设置。
[0007]所述的光源为激光笔；
[0008]所述的第一转盘和第二转盘的材质为塑料;转盘直径为20-40cm，指针长度为10-15cm；
[0009]所述的玻璃水槽为长方体结构，用无色透明有机玻璃粘合而成；其宽度3cm，高5cm,长为20cm 或 30cm。
[0010]与传统实验室偏振光实验仪相比，该款偏振光课堂演示仪具备以下优点和特点:
[0011](I)小巧易于携带。仪器重量仅约I千克。仪器及配件可放置在18L塑料整理箱内，方便教师携带入课堂进行演示。激光光源也摆脱了传统偏振光演示仪器使用He-Ne激光器需要外接220V电源的限制，只需要一粒纽扣电池供电的激光笔。教师可以根据演示效果和教学需要随意移动仪器的位置。
[0012](2)演示效果显著。考虑到仪器在教室的演示效果，起偏器P和检偏器A分别镶嵌在2个塑料大转盘上，转盘直径30cm，能保证5m内的学生可以看清楚转盘的角度，有一 15cm长的指针固定在转盘的转轴上，用于指示转盘的角度。底座上表面有一凹槽，用于固定玻璃水槽。课堂演示时，可以以墙壁来取代光屏向同学演示消光和光强变化等现象。还能简单的模拟血糖仪的工作原理。且仪器不需连接220V电源，移动方便，可以任意调整位置以达到最好效果。
[0013](3)制作成本低廉。铝合金框架、偏振片、玻璃水槽和激光笔等都是容易购买的低价值商品，成本在200元左右。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，一种偏振光演示仪，包括工作台、玻璃水槽1、起偏器P2、检偏器A 3、第一转盘4、第二转盘5、激光笔6和光屏7;
[0016]激光笔6、第一转盘4、第二转盘5、玻璃水槽I和光屏7依次同轴设置在工作台上;所述的第一转盘和第二转盘上设有刻度和指针;所述的起偏器P2设置在第一转盘的几何中心，所述的检偏器A3设置在第二转盘的几何中心;所述的工作台包括第一支架8和第二支架9和底座10，第一支架和第二支架与底座一体成型，第一支架和第二支架设置在底座的两侧;所述的激光笔、第一转盘设置在第一支架上，第二转盘设置在底座上;第二支架上设置有光屏，光屏与第二转盘同轴设置并设置在远离第一转盘的一侧;其中第一转盘和第二转盘的材质为塑料;转盘直径为30cm，指针长度为15cm;其中玻璃水槽设置在底座上，玻璃水槽的为长方体结构，用无色透明有机玻璃粘合而成;其宽度3cm，高5cm,长为20cmo
[0017]便携式偏振光课堂演示仪可演示偏振光的消光现象，验证马吕斯定理，也可以演示偏振光通过葡萄糖溶液时的旋光现象。
[0018](I)马吕斯定律演示
[0019]将便携式偏振光课堂演示仪水平放置于讲台上，取下玻璃水槽和光屏。打开激光笔电源，使激光依次通过起偏器，检偏器，射在教室白色的墙壁上。旋转起偏器P，使竖直向上的指针指向转盘零刻度的位置。然后旋转检偏器A，提醒学生观察墙壁上光斑亮度的变化，光斑最亮时，提醒学生此时起偏器P和检偏器A偏振化方向平行，并记录下检偏器A指针所指向的角度。当光斑消失时，提醒学生此时起偏器P和检偏器A偏振化方向垂直，记录检偏器A指针所指向的角度。二个角度相减，应为90度左右。
[0020]为定量演示马吕斯定律，用光电池代替光屏固定在底座上，光电池输出的电流用中指微安表测量。用光电池接收从检偏器A输出的线偏振光。重复上述实验，旋转检偏器A—周，可间接地定量演示偏振光强度的变化。
[0021](2)旋光现象演示
[0022]把玻璃水槽放置于底座上，加入清水。打开激光笔电源，使输出的激光经起偏器P、水槽后到达检偏器，输出的激光直接投射在白色墙壁上。旋转检偏器，当产生消光现象，即起偏器P和检偏器A的偏振化方向垂直时，停止旋转。在水槽中逐渐加入葡萄糖粉，提醒学生观察光斑在逐渐变亮，并向学生解释葡萄糖溶液是一种旋光物质，随着葡萄糖粉的不断加入，浓度不断变大，从起偏器P射出的偏振光的振动方向发生旋转，经过葡萄糖溶液后的偏振光的振动方向不再与检偏器A的偏振化方向垂直，从而使光斑由暗变亮。
[0023]为揭示糖量计的工作原理，可以旋转检偏器A，当再次出现消光时，记录下检偏器A旋转的角度，即偏振光经由葡萄糖溶液后振动方向的偏转角度。多次测量不同葡萄糖浓度下的偏振光振动方向的偏转角度，即可验证偏振光振动方向旋转角度与葡萄糖溶液浓度间的正比关系。在此实验的基础上，教师可向学生分析讲授糖量计的设计思路和原理。
【主权项】
1.一种偏振光演示仪，包括工作台、玻璃水槽、起偏器P、检偏器A、第一转盘、第二转盘和光源； 其特征在于:光源、第一转盘、第二转盘和玻璃水槽依次同轴设置在工作台上;所述的第一转盘和第二转盘上设有刻度和指针;所述的起偏器P设置在第一转盘的几何中心，所述的检偏器A设置在第二转盘的几何中心。2.根据权利要求1所述的一种偏振光演示仪，其特征在于:所述的工作台包括第一支架和第二支架和底座，第一支架和第二支架与底座一体成型，第一支架和第二支架设置在底座的两侧;所述的光源、第一转盘设置在第一支架上，第二转盘设置在底座上;第二支架上设置有光屏，光屏设置在远离第一转盘靠近第二转盘的一侧，第一转盘、第二转盘、光屏同轴设置。3.根据权利要求1所述的一种偏振光演示仪，其特征在于:所述的光源为激光笔。4.根据权利要求1所述的一种偏振光演示仪，其特征在于:所述的第一转盘和第二转盘的材质为塑料;转盘直径为20-40cm，指针长度为10-15cmo5.根据权利要求1所述的一种偏振光演示仪，其特征在于:所述的玻璃水槽的为长方体结构，用无色透明有机玻璃粘合而成；其宽度3cm，高5cm,长为20cm或30cmo
【文档编号】G09B23/22GK205428335SQ201521085791
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月22日
【发明人】张羽雁, 余佳鑫, 李朝阳
【申请人】杭州师范大学