[发明专利]自聚焦透镜聚光原理模拟演示装置与实验方法

权利要求书

1.一种自聚焦透镜聚光原理模拟演示装置，在底座(7)上设置内装有水的透明水槽(2)，底座(7)上透明水槽(2)外的左侧设置安装有半导体激光器(1)的激光器支架(6)，其特征在于：在透明水槽(2)的右外侧面上喷涂有白色油漆层(5)，透明水槽(2)外的后部底座(7)上设置有半导体制冷片支架(3)，半导体制冷片支架(3)上设置有浸入水中的半导体制冷片(4)，半导体制冷片(4)下表面到水槽底部的距离至少为70mm，半导体制冷片(4)的前侧面为热面或冷面、且与水平面垂直，半导体激光器(1)出射的发散角为15°～20°的发散激光束从半导体制冷片(4)正下方通过，在白色油漆层(5)上投射形成圆形光斑。

2.根据权利要求1所述的自聚焦透镜聚光原理模拟演示装置，其特征在于：所述的透明水槽(2)和半导体制冷片(4)的几何形状为长方体，半导体制冷片(4)的热面与透明水槽(2)的长度侧壁平行。

3.根据权利要求1所述的自聚焦透镜聚光原理模拟演示装置，其特征在于：所述的半导体激光器(1)出射光的发散角为15°～20°的发散光束中心线与半导体制冷片(4)厚度的中心平面在同一平面内。

4.根据权利要求1所述的自聚焦透镜聚光原理模拟演示装置，其特征在于：所述的半导体激光器(1)出射光的发散角为18°的发散光束中心线与半导体制冷片(4)厚度的中心平面在同一平面内。

5.一种使用权利要求1所述的自聚焦透镜聚光原理模拟演示装置的实验方法，其特征在于由下述步骤组成：

1)调整半导体激光器(1)的出射光方向和发散角为15°～20°，使半导体激光器(1)出射的激光束通过半导体制冷片(4)的正下方，投射在白色油漆层(5)上，在白色油漆层(5)上观察这时圆形光斑亮度的均匀性；

2)接通半导体制冷片(4)电源，观察白色油漆层(5)上圆形光斑中形成的垂直亮光带和垂直亮光带两侧亮度的变化情况。