大学物理实验劈尖干涉教学辅助调整仪

技术领域

本发明属于大学物理实验仪器装置技术领域，具体涉及大学物理实验劈尖干涉教学辅助调整仪。

背景技术

根据薄膜干涉的原理，可以测定平面的平直度.测定的精度很高，甚至几分之一波长那么小的隆起或下陷都可以从条纹的弯曲上检测出来.若使两个很平的玻璃板间有一个很小的角度，就构成一个楔形空气劈尖，用已知波长的单色光垂直入射产生的干涉条纹，可用来测很小的长度。

通过点光源经过凸透镜，给出一个平行光源,垂直照射到劈尖上，再通过接收器件感知透射光中的干涉条纹形状，通过对干涉条纹的测量，来确定待测劈尖的表面平整度或者是劈尖最大值的厚度。这也是调节步骤中难度最大的问题。

教学过程中，学生需调节光源、凸透镜、劈尖、观察屏共4个器件，并且该四个实验器件的位置会相互影响，导致能正常观测到该实验现象的难度比较大。对劈尖的图像调节时间过长，焦距无法精准把握，也不利于教学活动的开展，学生经常对此表示，容易紧张和乱调仪器，导致仪器损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供大学物理实验劈尖干涉教学辅助调整仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：大学物理实验劈尖干涉教学辅助调整仪，包括支撑组件、调节组件以及接收组件，所述支撑组件包括呈长方体结构的底座，所述底座的两端以及中部均固定有支撑板，处于中间位置处的所述支撑板表面贯穿有两个导轨，所述导轨的两端与处于两端位置的支撑板内壁贴合；所述调节组件包括观察屏支架、劈尖器件支架、带凸透镜支架和光源支架，所述导轨的表面滑动套设有直线轴承，所述观察屏支架、劈尖器件支架、带凸透镜支架和光源支架的底端面上开设有与直线轴承卡合连接的卡槽；所述接收组件包括单片机控制装置，所述单片机控制装置的输入端上安装有电源数据导线，所述单片机控制装置通过电源数据导线与观察屏支架、劈尖器件支架、带凸透镜支架相连接。

优选的，所述观察屏支架、劈尖器件支架、带凸透镜支架的底部侧边均安装有步进电机模块，该步进电机模块包括与电源数据导线连接的电机，以及安装在电机输出端上的滚轮，所述观察屏支架、劈尖器件支架、带凸透镜支架处于两个相邻的支撑板内，处于所述底座两端支撑板底部中间位置处设置有固定橡胶条，所述滚轮与固定橡胶条挤压贴合，该固定橡胶条与处于中间位置处的支撑板贯穿连接。

优选的，所述导轨与固定橡胶条的两端均通过免钉胶粘合在支撑板的内壁上。

优选的，所述光源支架处于另外两个相邻的支撑板内。

优选的，所述观察屏支架的顶部设置有感光器件，该感光器件的底端固定有活动套设在所述观察屏支架上的套管，所述套管的表面贯穿有与所述观察屏支架侧边紧密贴合的支架锁紧螺丝。

优选的，所述感光器件的后表面安装有感光器件电源开关，所述感光器件的输出端上同样连接有电源数据导线，且所述感光器件通过电源数据导线与单片机控制装置电连接。

优选的，所述单片机控制装置的表面设置有观察屏，所述观察屏的底部设置有多个控制按键。

优选的，所述底座的底端面上安装有多个底座垫片，所述底座垫片为橡胶材质构件，且所述底座垫片为圆柱体结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、便于精准定位凸透镜、劈尖和观察屏；不用老师或者学生浪费时间进行反复调整，而是能够让操作者在设定观察屏分辨率和透镜焦距的情况下，让仪器通过单片机控制自动精确调整三个器件位置；

2、器件移动和定位更改精准；为了更快更好移动和定位仪器，采用新的底座设计，即用直线轴承来承载器件，用橡胶条摩擦力来固定和推动器件，令器件能在摩擦力很小的情况下进行进准连续定位。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明直线轴承的安装示意图。

图中：1、底座；2、导轨；3、观察屏支架；4、劈尖器件支架；5、带凸透镜支架；6、光源支架；7、单片机控制装置；8、观察屏；9、电源数据导线；10、固定橡胶条；11、控制按键；12、感光器件；13、感光器件电源开关；14、支架锁紧螺丝；15、底座垫片；16、卡槽；17、滚轮；18、直线轴承；19、步进电机模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：大学物理实验劈尖干涉教学辅助调整仪，包括支撑组件、调节组件以及接收组件，支撑组件包括呈长方体结构的底座1，底座1的两端以及中部均固定有支撑板，处于中间位置处的支撑板表面贯穿有两个导轨2，导轨2的两端与处于两端位置的支撑板内壁贴合；调节组件包括观察屏支架3、劈尖器件支架4、带凸透镜支架5和光源支架6，便于精准定位凸透镜、劈尖和观察屏；不用老师或者学生浪费时间进行反复调整，而是能够让操作者在设定观察屏分辨率和透镜焦距的情况下，让仪器通过单片机控制自动精确调整三个器件位置，导轨2的表面滑动套设有直线轴承18，观察屏支架3、劈尖器件支架4、带凸透镜支架5和光源支架6的底端面上开设有与直线轴承18卡合连接的卡槽16；接收组件包括单片机控制装置7，单片机控制装置7的输入端上安装有电源数据导线9，单片机控制装置7通过电源数据导线9与观察屏支架3、劈尖器件支架4、带凸透镜支架5相连接。

本实施例中，优选的，观察屏支架3、劈尖器件支架4、带凸透镜支架5的底部侧边均安装有步进电机模块19，该步进电机模块19包括与电源数据导线9连接的电机，器件移动和定位更改精准；为了更快更好移动和定位仪器，采用新的底座设计，即用直线轴承18来承载器件，用橡胶条10的摩擦力来固定和推动器件，令器件能在摩擦力很小的情况下进行进准连续定位，以及安装在电机输出端上的滚轮17，观察屏支架3、劈尖器件支架4、带凸透镜支架5处于两个相邻的支撑板内，处于底座1两端支撑板底部中间位置处设置有固定橡胶条10，滚轮17与固定橡胶条10挤压贴合，该固定橡胶条10与处于中间位置处的支撑板贯穿连接。

本实施例中，优选的，导轨2与固定橡胶条10的两端均通过免钉胶粘合在支撑板的内壁上。

本实施例中，优选的，光源支架6处于另外两个相邻的支撑板内。

本实施例中，优选的，观察屏支架3的顶部设置有感光器件12，该感光器件12的底端固定有活动套设在观察屏支架3上的套管，套管的表面贯穿有与观察屏支架3侧边紧密贴合的支架锁紧螺丝14。

本实施例中，优选的，感光器件12的后表面安装有感光器件电源开关13，感光器件12的输出端上同样连接有电源数据导线9，且感光器件12通过电源数据导线9与单片机控制装置7电连接。

本实施例中，优选的，单片机控制装置7的表面设置有观察屏8，观察屏8的底部设置有多个控制按键11。

本实施例中，优选的，底座1的底端面上安装有多个底座垫片15，底座垫片15为橡胶材质构件，且底座垫片15为圆柱体结构。

本发明的工作原理及使用流程：本发明在使用时，通过单片机控制装置7启动步进电机，步进电机输出端带动滚轮17在固定橡胶条10的表面进行转动，由于固定橡胶条10与滚轮17处于挤压状态，既能够提供转动所需要的摩擦力，同时也能够在调节到合适位置后固定限位，在滚轮17的转动中，步进电机模块19带动观察屏支架3、劈尖器件支架4和带凸透镜支架5做同方向的运动，而观察屏支架3、劈尖器件支架4和带凸透镜支架5底部通过直线轴承18在导轨2上滑动，以此进行位置的调节，单片机控制装置7上安装的观察屏8观察屏，通过电源数据导线9播放来自感光器件12传过来的即时图像，同时在使用中，通过控制按键11将单片机系统的控制以及参数的输入。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。