[实用新型]一种利用光盘成像彩虹的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学成像装置，尤其是一种可见度大、成功率高，便于课堂演示，有助于学生对光学知识有更深的理解的彩虹成像装置。

背景技术

人们常常在雨后见到彩虹．彩虹是太阳光在细小的水珠内经过一次反射和两次折射而产生的色散现象．美丽的彩虹也可进行人工制作，通常使用的方法是模拟大自然彩虹的产生机理来进行，如利用喷泉、喷雾器来产生大量细小的水珠，在太阳光的照射下产生彩虹。但是这样的模拟机制太过于繁琐，而且需要的环境也较为特殊，成功率也较低。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种可见度大、成功率高，便于课堂演示，有助于学生对光学知识有更深的理解的彩虹成像装置。

为解决上述技术问题，本实用新型包括光盘，日照光源生成单元，成像屏幕，光盘夹紧单元，所述成像屏幕为白板，所述白板中心设有圆孔，所述光盘对准该圆孔竖直放置所述日照光光源设置于白板一侧，所述光盘设置于白板另一侧。

采用了上述结构后，由于我们平时看到的CD、DVD等盘片，即使是空白的，上面也有一圈圈用于记录信息的螺旋形“光道”，对于CD光盘，“光道”间距为1.6μm．密集的“光道”可看成圆光栅，相当于在径向1mm的圆环内，刻有625条圆形刻线．由于光盘内涂有反射层，故可以把光盘看成反射光栅．当一束单色光垂直照到这个光栅时，会产生衍射现象，其衍射角满足光栅方程：                                                ， k = 0，±1，±2，…其中d 为光栅常数，相当于“光道”间距，λ为入射光的波长，k 为衍射级次．若入射光为白光，由于白光是由波长不同的各种色光组成的，按波长长短，依次为红橙黄绿蓝靛紫，不同的波长对应着不同的衍射角，所以可通过光盘光栅的衍射作用而使各种色光分离，从而呈现鲜艳的光谱。所以，依据上述原理，将成像屏幕置于一处，再分别将光盘以及光源置于左、右两侧，再将成像屏幕中挖一圆孔，通过将光源中的光经过圆孔再照射至光盘上，通过光盘的表面在衍射回屏幕表面，就可以清晰的得到彩虹，而其中，成像屏幕的大小根据近大远小的原理进行设置，当屏幕较小时，必须将屏幕远离光盘，反之，则靠近，利用白板作为成像屏幕，不仅材料制作方便，而且对成像效果也较好，

      作为本实用新型的进一步改进，所述光源生成单元包括反射镜以及反射镜夹紧架，所述反射镜夹紧架包括外杆以及设置于外杆内部的内杆，所述内杆与反射镜铰接设置，并且内杆可在外杆内滑动，所述内杆外壁以及外杆外壁均设有通孔，所述通孔内设有将内杆以及外杆固定的固定轴。

采用了上述结构后，所述反射镜可将太阳光反射到装置中，使光线通过圆孔垂直射到光盘表面。反射镜可以将太阳光反射到光盘表面，这样不仅起到了光源的引导，而且对光源的聚焦起到了一定作用，使得成像效果较好。而且反射镜可以在内杆上铰接，内杆又可上下移动，方便了对太阳光的反射。

作为本实用新型的进一步改进，所述光盘夹紧单元包括滑动轨道以及光盘夹紧件，所述光盘夹紧件包括夹紧端以及移动端，所述移动端为矩形移动块，所述移动块可在滑动轨道内自由滑移，所述夹紧端由两个相对设置的夹手组成，所述夹手中设有复位弹簧。

采用了上述结构后，光盘夹紧件可以将光盘更好的固定于一侧，方便光源通过圆孔对光盘进行衍射，另一方面光盘夹紧件中包括轨道，这样可以调节光盘与成像屏幕之间的距离，让彩虹能更好的成像于白板上。

附图说明

图1所示为衍射现象原理示意图；

图2所示为装置结构示意图；

图3所示为光源生成单元结构示意图。

具体实施方式