[发明专利]全圆多级彩虹装置

说明书

本发明公开了一种可观测可投影的全圆多级彩虹装置，其包括光源支架、连续白光光源、透明介质球、透明衬底、衬底支架和底板；光源支架固定在底板上，连续白光光源与光源支架固接，衬底支架固定在底板上，透明衬底固定在底板上，透明介质球单层均匀的铺在透明衬底上；连续白光光源的高度与透明衬底的中心同高，且照亮透明衬底，连续白光光源和透明衬底的距离可调。本发明解决了普通彩虹演示装置无法反应自然界彩虹的真实原理、工装多，工作效率低、受到观测角度限制等问题，明显反应了自然界彩虹产生的原理，提高彩虹制备效率、一定程度上降低工人劳动强度，提高彩虹的观测级数，具有较大的学校演示实验、彩虹投影装置市场发展空间。

技术领域

本发明涉及一种光学方法制造全换彩虹的方法和装置，特别涉及一种可观测可投影的全圆多级彩虹装置。

背景技术

目前制作彩虹的装置有光栅分光装置或棱镜分光装置、反光装置、盐溶液水槽和喷雾装置。这些方式虽然能产生彩虹，但是光栅分光装置或棱镜分光装置、反光装置、盐溶液水槽无法反映自然界中彩虹的物理机制；而喷雾装置则无法完整的展示自然界中彩虹的特征，同时现有彩虹装置具有结构复杂、现象不稳定和易用性差等问题。本发明的全圆多级彩虹装置，通过点光源发光，照亮透明纳米或微米小球，产生全圆多级彩虹。这种全圆多级彩虹装置完整反映自然界中彩虹生成原理，工装少，工艺简单，实现对彩虹的直接观测、增加聚焦系统后可投影到室内或室外的墙壁上。

发明内容

本发明主要解决现有彩虹生成装置无法反映自然界彩虹生成的物理机制等问题，提供直观反映自然界全圆多级彩虹制作装置。

本发明的技术方案是：

全圆多级彩虹装置，包括光源支架1、连续白光光源2、透明介质球3、透明衬底4、衬底支架5和底板6。

光源支架1固定在底板6上，连续白光光源2与光源支架1固接，衬底支架5固定在底板6上，透明衬底4固定在底板6上，透明介质球3单层均匀的铺在透明衬底4上；连续白光光源2的高度与透明衬底4的中心同高，且照亮透明衬底5，连续白光光源2和透明衬底的距离可调。

与现有技术相比，本发明有益效果是：通过连续白光光源照亮带有透明介质球的透明衬底，实现在连续白光光源同侧观测反射多级彩虹(自然界彩虹原理相同)，同时可以在连续白光光源2的异侧观测透射全圆多级彩虹。本发明解决了普通彩虹演示装置无法反映自然界彩虹的真实原理、工装多，工作效率低、受到观测角度限制等问题，完整而真实地反映了自然界彩虹产生的原理，提高彩虹制备效率、一定程度上降低工人劳动强度，提高彩虹的观测级数，具有较大的学校演示实验、彩虹投影装置市场发展空间。

附图说明

图1是本发明的全圆多级彩虹装置整体示意图。

图中：1光源支架；2连续白光光源；3透明介质球；4透明衬底；

5衬底支架；6底板。

具体实施方式

以下结合技术方案和说明书附图，进一步说明本发明的具体实施方式。

实施例

连续白光光源2发射出连续的可见光白光，照射在涂有透明介质球3的透明衬底4上，衬底支架5可以沿着点光源的发射方向前后移动，在透明衬底的右侧(点光源的异侧)可以观测到透射的多级全圆彩虹，同时在透明衬底的左侧(点光源的同侧)可以观测到多级彩虹。通过前后移动衬底支架5可以观测到彩虹直径的变化，如观测者和点光源的位置不动，当衬底支架5带动涂有透明介质球3的透明衬底4远离点光源时，透射全圆彩虹的直径会变大。

当在点光源和介质球之间加入凸透镜的时候，可以将彩虹投影于远处的墙体或建筑物的表面，在墙体或建筑物的表面形成全圆多级彩虹。

本发明制造全圆多级彩虹的装置，在外径尺寸15-20mm范围内，这种全圆多级彩虹装置完整反映自然界中彩虹生成原理，工装少，工艺简单，实现对彩虹的直接观测、增加聚焦系统后可投影到室内或室外的墙壁上。