[实用新型]泊松亮斑演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学演示装置，更具体地说，涉及一种泊松亮斑演示仪。

背景技术

光的衍射是指光能够绕过障碍物或狭缝传播到障碍物的影所在的区域。将一束光照射到一小圆板上，由于光绕过障碍物继续传播，于是光会在圆形板的影中心，相互叠加形成亮斑，这就是泊松亮斑。

由于光的衍射现象只有当障碍物或狭缝的尺寸跟光的波长相差不多或比波长小时，才能被明显地观察到，然而光的波长很短，只有十分之一微米，通常的物体都比它大得多，因此一般很难观察到光的衍射现象。在实验室，我们可以通过游标卡尺两测量爪之间的狭缝观察光通过狭缝时的衍射现象；但如需演示出泊松亮斑，只有通过专业物理实验室中价格昂贵的独立微小物体、专用显微镜等才能做到，而没有一种简单有效且价格低廉的装置能够演示出泊松亮斑，使得普通学校的学生亦能明显地观察到泊松亮斑，为物理教学工作留下了遗憾。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种结构简单、使用方便、衍射现象明显且成本低廉的泊松亮斑演示仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种泊松亮斑演示仪，包括单色光源、盛有含悬浮微粒的无色透明液体的玻璃容器及投影板，其中所述玻璃容器具有无色球形部，所述单色光源发出的单色光照射在该球形部内的悬浮微粒上，该悬浮微粒投影至所述投影板上；所述悬浮微粒的尺寸与所述单色光的波长之间满足衍射条件。

所述单色光源为激光器。

所述单色光源发出的单色光垂直于所述玻璃容器球形部最大直径处照射至所述悬浮微粒上。

所述无色透明液体为水或酒精。

所述悬浮微粒为花粉或碳粉。

所述球形部的壁厚小于1.0毫米。

所述悬浮微粒的尺寸小于或等于所述单色光的波长。

所述泊松亮斑演示仪还包括用于固定所述玻璃容器的固定装置。

本实用新型利用单色光照射微粒，易于观察；本实用新型采用花粉等微粒演示泊松亮斑现象，因其微粒尺寸与单色光波长相差不大或小于或等于单色光波长，即二者之间满足衍射条件，可以演示出明显的泊松亮斑现象，方便易得，成本低廉；本实用新型采用装有无色透明液体且具球形部的玻璃容器，不仅使得微粒可悬浮于水中，从而独立于光束之中；还可以采用球形部装满无色透明液体后的凸透镜效果，将衍射图案在投影板上成放大的实像，使得肉眼很容易看到。本实用新型可以演示出明显的泊松亮斑现象，且结构简单、使用方便、成本低廉，便于物理教学、实验使用。

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的泊松亮斑效果图。

图3是本实用新型实施例的盛有水的玻璃容器的凸透镜效果示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型实施例泊松亮斑演示仪1包括单色光源2、具有无色球形部的玻璃容器3、投影板4及固定装置5。其中单色光源2用于发出单色光，其高度或发出单色光的高度以及单色光入射点可调节，以使单色光穿过玻璃容器3的球形部照射在投影板4上。在本实施例中，玻璃容器3底部为球状，故由固定装置5固定，该固定装置5为可将玻璃容器3放置其上的固定座，当然该固定装置5也可为具有夹持部的固定架等，只要可固定玻璃容器3即可。作为另一种实施方式，该玻璃容器3亦可设计为其它形状从而可不借助固定装置5而单独固定。该玻璃容器3内盛有无色透明液体，该无色透明液体中设有不透明的悬浮微粒，该悬浮微粒所的尺寸与单色光的波长之间满足衍射条件，即其尺寸接近或小于或等于单色光源所发出的单色光的波长。调整单色光源2，使其发出的单色光照射在悬浮微粒上，产生衍射现象，该单色光即可在悬浮微粒的影的中心形成泊松亮斑，通过盛有无色透明液体的玻璃容器3球形部的凸透镜效果(放大作用)把形成的泊淞亮斑放大到投影板4上就形成清楚的泊淞亮斑。