本發(fā)明屬于物理光學實驗教學設備領域，特別涉及到一種集驗證反射、折射、起偏和折射率測量于一體的示教裝置。

背景技術：

物理教學中指出：自然光在電介質界面上反射和折射時，一般情況下反射光和折射光都是部分偏振光，只有當入射角為某特定角時反射光才是線偏振光，其振動方向與入射面垂直。

目前，就反射起偏現(xiàn)象缺少直觀、可信的實驗演示，口頭描述的實驗現(xiàn)象學生不易理解和接受。因此，本發(fā)明通過齒輪傳動保證傳動比和同步偏轉實現(xiàn)了反射、折射和起偏現(xiàn)象直觀、可信的實驗演示與示教。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種集驗證反射、折射、起偏和折射率測量示教儀，通過齒輪傳動的傳動比恒定、平穩(wěn)性較高、傳遞運動準確可靠、結構緊湊、易于變向等特點，搭建一臺便攜式示教儀，實現(xiàn)教學中能隨課堂進行反射、折射和起偏演示，達到隨時測量光學材料折射率和布魯斯特定律的目的。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種反射折射起偏示教儀，其特征在于：軸b6、軸a13、軸c17和軸d20安裝在支架7上，軸a13和軸d20同心不同軸，軸b6穿過支架7，一端通過平鍵b24與齒輪b8構成鍵連接，另一端通過平鍵a23與齒輪c16構成鍵連接，齒輪b8轉動，帶動所述軸b6在所述支架7的孔內旋轉，所述軸b6旋轉帶動齒輪c16轉動，量角器5固定在齒輪b8上，其圓心與齒輪b8軸心重合，所述指針4固定在支架7上，所述指針4的指針尖指向所述量角器5圓心，軸a13固定在支架7上，齒輪a14套在軸a13上，可繞所述軸a13旋轉，連桿15一端固定在齒輪a14上，另一端固定激光器3，所述齒輪b8與所述齒輪a14齒輪參數(shù)相同，且相互嚙合；軸c17固定在支架7上，齒輪d18套在軸c17上，可繞所述軸c17旋轉，軸d20固定在支架7上，齒輪e19套在軸d20上，可繞所述軸d20旋轉，所述齒輪e19與l型連桿11固定，所述l型連桿11有兩個相互垂直的分支，一個分支中間固定檢偏器2，頂端固定接收光幕a1，一個分支頂端固定接收光幕b10，齒輪c16與齒輪d18與齒輪e19齒輪參數(shù)相同，齒輪c16與齒輪d18嚙合，齒輪d18與齒輪e19嚙合；組合后的反射折射起偏機構放置在容器9中，向容器9中注入電解質溶液，液面12升至軸a13、軸d20和軸b6軸線連線重合為止，組成反射折射起偏示教儀。

如上所述的一種反射折射起偏示教儀，其特征在于：當齒輪a14帶動連桿15和激光器3逆時針旋轉一個角度時，與之嚙合的齒輪b8帶動量角器5順時針偏轉相同角度，指針4指出偏轉值，齒輪b8帶動軸b6和齒輪c16順向等角度偏轉，齒輪c16帶動齒輪d18逆向等角度偏轉，齒輪d18再帶動齒輪e19順向等角度偏轉，齒輪e19帶動l型連桿上的檢偏器2和接收光幕a1，以及接收光幕b10等角度偏轉，激光器3照射在液面12上的光束經(jīng)反射后到接收光幕a1，入射光線與反射光線的夾角是指針4指出偏轉值的二倍。

如上所述的一種反射折射起偏示教儀，其特征在于：激光器3照射在液面12上的光束經(jīng)反射后穿過檢偏器2到接收光幕a1，調整檢偏器2，則接收光幕a1上的光斑由強變弱，再偏轉齒輪a14，直至接收光幕a1上的光斑消失，驗證布儒斯特定律中反射光是偏振光部分和布儒斯特角。

如上所述的一種反射折射起偏示教儀，其特征在于：激光器3照射在液面12上的光束經(jīng)調整檢偏器2，至接收光幕a1上的光斑消失時，觀察接收光幕b10上的光斑是否在中心，驗證布儒斯特定律中反射光與折射光垂直部分和測量入射角、反射角和折射率。

由于采用上述技術方案，本發(fā)明所具有的優(yōu)點和積極效果是：一種反射折射起偏示教儀，墻板固定在支架上，并同支架一起放入容器中，注入電解質溶液至高度與各軸心連線重合；軸b穿過墻板，兩端分別固定齒輪b和齒輪c，量角器同心固定在齒輪b上，指針固定指向量角器圓心，軸a固定齒輪a，軸a和軸d同心不同軸，齒輪d套在固定于墻板的軸c上，軸d固定齒輪e，穿過墻板后再固定有兩個相互垂直分支的l型連桿；連桿固定激光器后固定在齒輪a上，l型連桿一個分支依次固定檢偏器和接收光幕a，另一個分支固定接收光幕b；齒輪a帶動激光器逆時針旋轉一個角度，利用嚙合原理，l型連桿帶動接收光幕a和接收光幕b等角度偏轉，測量入射角與反射角、入射角與折射角，驗證布儒斯特定律。教學中能隨課堂進行演示、測量光學材料折射率，經(jīng)濟、實用、美觀、造價也不高。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的主視圖；

圖2是本發(fā)明的反視圖；

圖3是圖1的俯視圖。

圖中：1.接收光幕a，2.檢偏器，3.激光器，4.指針，5.量角器，6.軸b，7.支架，8.齒輪b，9.容器，10.接收光幕b，11.l型連桿，12.液面，13.軸a，14.齒輪a，15.連桿，16.齒輪c，17.軸c，18.齒輪d，19.齒輪e，20.軸d，21.鎖緊螺栓a，22.鎖緊螺栓b，23.平鍵a，24.平鍵b

具體實施方式：

一種反射折射起偏示教儀，如圖1-圖3所示，其特征在于：軸b6、軸a13、軸c17和軸d20安裝在支架7上，軸a13和軸d20同心不同軸，軸b6穿過支架7，一端通過平鍵b24與齒輪b8構成鍵連接，另一端通過平鍵a23與齒輪c16構成鍵連接，齒輪b8轉動，帶動所述軸b6在所述支架7的孔內旋轉，所述軸b6旋轉帶動齒輪c16轉動，量角器5固定在齒輪b8上，其圓心與齒輪b8軸心重合，所述指針4固定在支架7上，所述指針4的指針尖指向所述量角器5圓心，軸a13固定在支架7上，齒輪a14套在軸a13上，可繞所述軸a13旋轉，連桿15一端固定在齒輪a14上，另一端固定激光器3，所述齒輪b8與所述齒輪a14齒輪參數(shù)相同，且相互嚙合；軸c17固定在支架7上，齒輪d18套在軸c17上，可繞所述軸c17旋轉，軸d20固定在支架7上，齒輪e19套在軸d20上，可繞所述軸d20旋轉，所述齒輪e19與l型連桿11固定，所述l型連桿11有兩個相互垂直的分支，一個分支中間固定檢偏器2，頂端固定接收光幕a1，一個分支頂端固定接收光幕b10，齒輪c16與齒輪d18與齒輪e19齒輪參數(shù)相同，齒輪c16與齒輪d18嚙合，齒輪d18與齒輪e19嚙合；組合后的反射折射起偏機構放置在容器9中，向容器9中注入電解質溶液，液面12升至軸a13、軸d20和軸b6軸線連線重合為止，組成反射折射起偏示教儀。

如上所述的一種反射折射起偏示教儀，其特征在于：當齒輪a14帶動連桿15和激光器3逆時針旋轉一個角度時，與之嚙合的齒輪b8帶動量角器5順時針偏轉相同角度，指針4指出偏轉值，齒輪b8帶動軸b6和齒輪c16順向等角度偏轉，齒輪c16帶動齒輪d18逆向等角度偏轉，齒輪d18再帶動齒輪e19順向等角度偏轉，齒輪e19帶動l型連桿上的檢偏器2和接收光幕a1，以及接收光幕b10等角度偏轉，激光器3照射在液面12上的光束經(jīng)反射后到接收光幕a1，入射光線與反射光線的夾角是指針4指出偏轉值的二倍。

如上所述的一種反射折射起偏示教儀，其特征在于：激光器3照射在液面12上的光束經(jīng)反射后穿過檢偏器2到接收光幕a1，調整檢偏器2，則接收光幕a1上的光斑由強變弱，再偏轉齒輪a14，直至接收光幕a1上的光斑消失，驗證布儒斯特定律中反射光是偏振光部分和布儒斯特角。

如上所述的一種反射折射起偏示教儀，其特征在于：激光器3照射在液面12上的光束經(jīng)調整檢偏器2，至接收光幕a1上的光斑消失時，觀察接收光幕b10上的光斑是否在中心，驗證布儒斯特定律中反射光與折射光垂直部分和測量入射角、反射角和折射率。