專利名稱：大面積光柵光譜演示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)大面積光柵光譜演示裝置。
背景技術(shù)：
氦氖激光管由低氣壓的He-Ne氣體組成，激光管兩端由反射鏡組成光學(xué)諧振腔。 接通電路后，激光電源產(chǎn)生高電壓把氦原子從基態(tài)激發(fā)到激發(fā)態(tài)，然后通過原子之間的共振轉(zhuǎn)移把能量傳給氖原子，使氖原子的^態(tài)與3p態(tài)之間形成了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，從而使光學(xué)諧振腔的出口端射出632. Snm的紅激光。除此之外，激光管中的毛細(xì)管還向外散射出各種顏色的線光譜，通過光柵可對(duì)其細(xì)節(jié)作分析和研究。黃、白LED燈發(fā)出的光為連續(xù)光譜，用光柵觀察可得到證明。本項(xiàng)目所用LED燈條是把多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光二極管封裝在一起做成的。 光柵是利用多縫衍射原理使光發(fā)生色散的光學(xué)元件，本項(xiàng)目采用高密度透射光柵，其光譜級(jí)數(shù)主要由0級(jí)和士 1級(jí)構(gòu)成。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種一體化、大視角、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的透射光柵光譜演示裝置。本實(shí)用新型的大面積光柵光譜演示裝置，是由燈箱、大面積光柵、LED燈條、小日光燈或可視氦氖激光器構(gòu)成；所述光柵采用700線/mm至2000線/mm光柵或正交光柵，其面積為400-14400cm2，正交光柵線沿水平和垂直方向安裝；所述LED燈條與光柵線左右角度為0°至士90°，前后為0°至90°。上述實(shí)用新型的大面積光柵光譜演示裝置所述光柵可采用前后雙光柵結(jié)構(gòu)，前光柵與光源的距離，以及前光柵與后光柵的距離分別為6cm至25cm。本大面積光柵光譜演示裝置由可視He-Ne激光器和前后雙光柵或LED燈條、小日光燈和光柵構(gòu)成。采用前后光柵使衍射譜線布滿儀器的整個(gè)視場(chǎng)。距離光源遠(yuǎn)的光柵，其衍射光譜距離零級(jí)光較遠(yuǎn)，譜線范圍大，細(xì)節(jié)清晰；靠近光源的光柵，其衍射光譜距零級(jí)光較近。恰好填補(bǔ)了遠(yuǎn)光柵造成的空白，使譜線分布更合理，同時(shí)說明了光柵距離與光譜寬度的關(guān)系。本大面積正交光柵光譜演示裝置所述LED燈條與光柵線之間左右和前后都有一定角度以說明距離與光譜寬度的關(guān)系以及正交光柵光譜的二維分布關(guān)系。[0023]本大面積光柵光譜演示裝置所述的LED燈條和小日光燈通過控制可分別點(diǎn)亮，兩者互不干擾，可分別觀察LED燈的連續(xù)光譜和小日光燈管的非連續(xù)光譜，并作對(duì)比。
圖1是本實(shí)用新型一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖，也稱可視激光光譜演示裝置圖。圖2是本實(shí)用新型另一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖，也稱LED燈光譜演示裝置圖。圖中1、燈箱，2、透射光柵，3、激光器，4、LED燈條，5、小光管具體實(shí)施方式
如圖1所示，本大面積光柵光譜演示裝置由燈箱1，雙光柵2和氦氖激光器3構(gòu)成。 其中的光柵采用1000線/mm正交光柵。點(diǎn)亮激光器，通過前后雙光柵觀察可視激光器的發(fā)光毛細(xì)管，可看到四段士 1級(jí)氦氖氣體原子衍射光譜布滿儀器的整個(gè)視場(chǎng)。其中距離激光器較近的光柵，衍射光譜距離零級(jí)光較近；距離激光器較遠(yuǎn)的光柵，衍射光譜距離零級(jí)光較遠(yuǎn)，譜線范圍大，線光譜細(xì)節(jié)清晰。在圖2中，本實(shí)用新型大面積光柵光譜演示裝置由燈箱1、正交光柵2、黃LED燈條 4、白LED燈條4和小日光燈管5構(gòu)成。LED燈條與光柵線之間左右和前后都有一定角度，同時(shí)點(diǎn)亮黃色和白色LED燈條4，通過正交光柵2可看到二維的衍射光譜分布，光柵與光源的距離遠(yuǎn)近，決定衍射光譜范圍的寬窄，二者成正比關(guān)系。黃色LED燈的紅色成份比白色LED 燈的紅色成份多，白色LED燈藍(lán)、紫光成份比黃色LED燈的藍(lán)、紫光成份多。它們二者基本上是連續(xù)光譜。關(guān)掉LED燈，點(diǎn)亮白色日光管5，通過正光光柵2可看到白色日光燈的光譜不是連續(xù)光譜，而是由分段光譜組成。
權(quán)利要求1.一種大面積光柵光譜演示裝置，其特征是由燈箱、大面積光柵、LED燈條、小日光燈或可視氦氖激光器構(gòu)成；所述光柵采用700線/mm至2000線/mm光柵或正交光柵，其面積為400-14400cm2，正交光柵線沿水平和垂直方向安裝；所述LED燈條與光柵線左右角度為 0°至士90°，前后為0°至90°。
2.一種如權(quán)利要求1所述的大面積光柵光譜演示裝置，其特征是所述光柵采用前后雙光柵結(jié)構(gòu)，前光柵與光源的距離，以及前光柵與后光柵的距離分別為6cm至25cm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光柵光譜演示裝置。本光柵光譜演示裝置由大面積光柵、LED燈、小日光燈或可視氦氖激光器構(gòu)成。接通電源通過光柵可觀察到白光或黃光LED燈發(fā)出的連續(xù)光譜。而白光小光管或可視氦氖激光器中發(fā)出的光為非連續(xù)光譜，氦氖激光器中毛細(xì)管所發(fā)出的光由氦氖兩種氣體原子光譜組成，通過光柵能看清楚其精細(xì)結(jié)構(gòu)是由多種顏色的譜線組成。本實(shí)新型特點(diǎn)是采用了每毫米有一千條線的大面積光柵，光柵衍射角度大，光源和光柵實(shí)現(xiàn)了一體化設(shè)計(jì)，除光柵觀察面外，背景采用黑色以消除環(huán)境光的影響，使光譜線能看得更清楚。
文檔編號(hào)G09B23/22GK202230652SQ20112023284
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者廖德駒, 王鋼 申請(qǐng)人:中山大學(xué)