一种大尺寸静电计式光电效应演示器的制作方法

1.本实用新型属于实验设备领域，具体为一种大尺寸静电计式光电效应演示器。


背景技术：

2.现有的光电效应演示器，大多通过高压静电电源给锌板带负电，再连接到普通指针静电计上，指针偏转一定角度后，用紫外光照射锌板，锌板发射电子后，电位变高了，静电计电位变高，指针偏角变小，这表明光电效应发生了。此装置结构较为复杂，成本高，操作复杂，并且指针较小，视角较小，直观性差。另外，其高压静电电源易出故障和存在安全隐患。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供大尺寸静电计式光电效应演示器，以解决现有的光电效应演示器实验过程中的高压容易产生安全隐患，整体实验操作复杂，并且大尺寸静电计整体结构复杂、指针片较小并且容易发生氧化，不能直观的展示实验效果。
4.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种大尺寸静电计式光电效应演示器，包括紫外灯光源、摩擦起电装置、和大尺寸静电计，大尺寸静电计包括壳体和金属杆连接杆，金属杆连接杆竖直设置在壳体顶部并穿过壳体，金属杆连接杆顶部设置有金属球，金属杆连接杆和壳体之间设置有绝缘塞绝缘固定，金属杆连接杆底部连接有指针装置。
5.本方案的优选结构包括，指针装置包括金属限位连接板和指针片，金属限位连接板整体成n形，金属限位连接板上端和下端为的同一面的端部上设置有凸起的隔挡，金属限位连接板的中部设置有转杆与指针片连接，金属限位连接板中部平行连接有限位片，限位片与金属转轴固定，限位片为半开放结构，大尺寸静电计整体高度为60cm，指针片宽度为3cm，长33cm，指针片厚度为0.1mm～0.2mm。
6.本方案的优选结构包括，壳体整体为圆环状，壳体直径为40cm，壳体形状可为正方形或长方形状，底座为绝缘板，底座上的支架对壳体支撑固定。
7.本方案的优选结构还包括的，指针片在静止状态下成竖直状态，便于实验时准确查看指针偏转角度，指针片位于限位连接板之间。
8.作为本方案的另一个优选结构，金属杆连接杆、限位连接板、指针片、转轴为金属。
9.作为本方案的另一个优选结构，指针片为铝片或者锌片，优选铝片作为大尺寸静电计的指针，铝片较锌片重量较轻，更便于体现实验效果。
10.作为本方案的另一个优选结构，指针片的一侧为没有氧化层，指针无氧化状态下实验才能有效进行。
11.作为本方案的另一个优选结构，紫外灯光源的放置位置与无氧化层指针片的一侧相对。
12.作为本方案的另一个优选结构，壳体一侧上固定有防紫外线玻璃板或亚克力板，
减少紫外线对人眼睛的损害。
13.作为本方案的另一个优选结构，紫外灯和大尺寸静电计两侧设置有一高度不低于紫外灯高度的防紫透明亚克力板，减少紫外灯对操作人员造成损害。
14.本实用新型有益效果为通过设置大尺寸静电计和紫外灯光源作为光电效应演示器，实验过程中无需高压输入，操作安全简单，并且大尺寸静电计的指针片采用铝片并且整体尺寸较大，灵敏度高，能够高效直观清晰的展示实验结果，具体实施方式在以下实施例中进一步说明。
附图说明
15.图1为本实用新型整体优选结构示意图；
16.图2为本实用新型主视图；
17.图中：1壳体、2金属转轴、3金属杆连接杆、4金属球、5绝缘塞、 6指针片、7限位连接板、7
‑
1隔挡、8支架、9绝缘板、10限位片。
具体实施方式
18.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
19.图中大尺寸静电计式光电效应演示器，包括紫外灯光源、摩擦起电装置、和大尺寸静电计，摩擦起电装置可为塑料管、纸巾和塑料膜，摩擦产生相应的电子，大尺寸静电计包括壳体和金属杆连接杆，金属杆连接杆竖直设置在壳体顶部并穿过壳体，金属杆连接杆顶部设置有金属球，用于导电，金属杆连接杆和壳体之间设置有绝缘塞绝缘固定，金属杆连接杆底部连接有指针装置，金属杆连接杆与指针装置之间通过焊接或者螺栓锁紧固定，指针装置包括限位连接板和指针片，限位连接板整体成n形，限位连接板上端和下端为的同一面的端部上设置有凸起的隔挡，限位连接板的中部设置有金属转轴与指针片连接，隔挡对指针片进行限位，使指针更好的复位，限位连接板中部平行连接有限位片，限位片与金属转轴固定，限位片为半开放结构，便于放置和固定指针片，大尺寸静电计整体高度为60cm，指针片宽度为3cm，长33cm，指针片厚度为0.1mm～0.2mm，壳体整体为圆筒状，壳体直径为40cm，壳体形状还可为长方形状等其他形状，指针片在静止状态下成竖直状态，便于实验时准确查看指针偏转角度，指针片位于限位连接板之间，金属杆连接杆、限位连接板、指针片为金属，指针片为铝片或者锌片，优选铝片作为大尺寸静电计的指针，铝片较锌片重量较轻且更便宜，实验效果好，指针片的至少一侧为没有氧化层，指针无氧化状态下实验才能有效进行，紫外灯光源的放置位置与无氧化层指针片的一侧相对，优选的，壳体一侧上固定有防紫外线玻璃板或亚克力板，减少紫外灯对人眼睛的损害(附图中未示出)，或者紫外灯相对的大尺寸静电计一侧设置有一高度不低于紫外灯高度的防紫外线玻璃板或亚克力板，减少紫外灯对操作人员或者观看人员眼睛造成损害，如果铝片上有氧化层，可以通过砂纸进行打磨以消除氧化层。
20.实施例：演示光电效应，准备好实验器材，大尺寸静电计、紫外灯光源、塑料管和纸巾，通过纸巾摩擦塑料管，通过摩擦起电，摩擦后塑料管带负电，立刻将带负电的塑料管靠在金属球上后，或者用其他摩擦起电装置使金属球带负电，指针片由于同种电荷相互排斥
的原理，偏移一定角度，此状态下开启紫外灯光源照射指针片，指针片偏角立即变小，表明指针片在紫外线照射下发射电子，指针片失去电子，电荷减少，排斥力降低，而使用白灯光照射指针片，指针片偏角不改变，此实验原理表明紫外光照射指针片，发生了光电效应，在指针发生偏移后，紫外灯光源与静电计之间设置防紫外线玻璃板或者防紫外线亚克力板，发现指针角度并没有发生改变，说明紫外灯被挡住后，未发生光电效应。
21.实施过程中通过设置大尺寸静电计、紫外灯光源作为光电效应演示器，大尺寸静电计的尺寸大，总体结构简单并且直观性强，此装置无需使用高压连接，使用安全可靠，操作安全简单，并且大尺寸静电计的指针片采用铝片并且大尺寸静电计整体尺寸较大，指针片设置尺寸大，灵敏度高，能够高效直观清晰的展示实验结果，在教学等场景中演示更加安全方便。
22.综上，本实用新型达到设计目的。


技术特征：
1.一种大尺寸静电计式光电效应演示器，其特征在于：包括紫外灯光源、摩擦起电装置和静电计，所述静电计包括设置在底座上的壳体(1)和金属杆连接杆(3)，所述金属杆连接杆竖直设置在壳体顶部并穿过壳体，所述金属杆连接杆顶部设置有金属球(4)，所述金属杆连接杆和壳体之间设置有绝缘塞(5)绝缘固定，所述金属杆连接杆底部连接有指针装置。2.根据权利要求1所述的光电效应演示器，其特征在于：所述指针装置包括金属限位连接板(7)和指针片(6)，所述金属限位连接板整体成n形，所述金属限位连接板上端和下端的同一面的端部上设置有凸起的隔挡(7
‑
1)，所述金属限位连接板的中部设置有金属转轴(2)与指针片连接，所述金属限位连接板中部平行连接有限位片(10)，所述限位片与金属转轴固定，所述限位片为半开放结构。3.根据权利要求2所述的光电效应演示器，其特征在于：所述壳体(1)整体为圆筒状，底座为绝缘板(9)，底座上的支架(8)对壳体支撑固定。4.根据权利要求3所述的光电效应演示器，其特征在于：所述指针片在静止状态下成竖直状态，所述指针片(6)位于限位连接板(7)之间。5.根据权利要求2
‑
4任一项所述的光电效应演示器，其特征在于：所述指针片(6)为金属。6.根据权利要求5所述的光电效应演示器，其特征在于：所述指针片(6)为铝片或者锌片。7.根据权利要求6所述的光电效应演示器，其特征在于：所述指针片(6)的一侧为没有氧化层。8.根据权利要求7所述的光电效应演示器，其特征在于：所述紫外灯光源的放置位置与无氧化层指针片(6)的一侧相对。9.根据权利要求8所述的光电效应演示器，其特征在于：与所述紫外灯相对的静电计一侧或者两侧设置有一高度不低于紫外灯高度的防紫外线玻璃板或亚克力板。

技术总结
本实用新型公开了一种大尺寸静电计式光电效应演示器，包括紫外灯光源、站立式紫外线透明遮挡板(防止伤害人体)装置2套、摩擦起电装置和大尺寸静电计，大尺寸静电计包括壳体和金属金属杆连接杆，金属杆连接杆竖直设置从壳体顶部并穿过壳体，金属杆连接杆顶部设置有金属球，金属杆连接杆和壳体之间设置有绝缘塞绝缘体固定，金属杆连接杆底部连接有指针装置，指针装置包括限位连接板和金属指针片，通过设置尺寸大的大尺寸静电计指针片和紫外灯光源作为光电效应演示器，紫外灯光照射带上负电的指针，指针立即偏转，且角度较大，结构简单，无需其它高压连接，摩擦起电即可，成本低，操作简单安全，灵敏度高，直观，演示效果好。演示效果好。演示效果好。


技术研发人员：唐守平 田若平 徐轶
受保护的技术使用者：桂林市创坊教育技术开发有限公司
技术研发日：2021.07.17
技术公布日：2021/12/21