本發(fā)明涉及實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種透鏡組基點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的透鏡組基點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置主要包括：光導(dǎo)軌34，節(jié)點(diǎn)架35，待測(cè)透鏡組36，550型平行光管37，讀數(shù)顯微鏡38。如圖1所示，節(jié)點(diǎn)架35可繞鉛直軸D轉(zhuǎn)動(dòng)并帶有滑槽的標(biāo)尺；光導(dǎo)軌34長(zhǎng)1.5m、平行光管37長(zhǎng)550mm。整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置占用空間較大，造價(jià)高，且用平行光管調(diào)節(jié)平行光的調(diào)節(jié)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而且整個(gè)系統(tǒng)共軸調(diào)節(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)操作難度大。

現(xiàn)有的分光計(jì)結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，調(diào)控方便，是一種精密的光學(xué)測(cè)量?jī)x器，其由望遠(yuǎn)鏡、平行光管、載物臺(tái)、讀數(shù)圓盤和底座五部分組成。如圖2所示，現(xiàn)有的分光計(jì)結(jié)構(gòu)包括：望遠(yuǎn)鏡10中的亮十字物1、望遠(yuǎn)鏡目鏡2、分劃板3和望遠(yuǎn)鏡物鏡4，平行光管11中的平行光管物鏡5和單狹縫6，以及載物臺(tái)7，讀數(shù)圓盤8和底座9。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，分光計(jì)常用于測(cè)量光線的方向及各種角度，即用于測(cè)量三棱鏡的頂角、最小偏向角(折射率)、色散率及光柵的衍射角(光柵常數(shù))。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中的透鏡組基點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置占用空間大，操作不方便的技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，調(diào)控方便的透鏡組基點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：

一種透鏡組基點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置，包括：底座，設(shè)置在所述底座上的讀數(shù)圓盤，設(shè)置在所述讀數(shù)圓盤上方中間位置的節(jié)點(diǎn)架，望遠(yuǎn)鏡和平行光管；

所述節(jié)點(diǎn)架上設(shè)有待測(cè)透鏡組；

所述望遠(yuǎn)鏡的一端設(shè)有短焦距凸透鏡，另一端設(shè)有望遠(yuǎn)鏡目鏡；所述望遠(yuǎn)鏡上設(shè)有望遠(yuǎn)鏡伸縮裝置，其通過望遠(yuǎn)鏡伸縮調(diào)節(jié)手柄的調(diào)節(jié)可將望遠(yuǎn)鏡目鏡伸出或縮回；所述望遠(yuǎn)鏡通過望遠(yuǎn)鏡平移滑道與所述讀數(shù)圓盤下方轉(zhuǎn)盤相連，通過轉(zhuǎn)盤望遠(yuǎn)鏡可以繞儀器中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)通過設(shè)置在所述望遠(yuǎn)鏡平移滑道上的望遠(yuǎn)鏡平移調(diào)節(jié)手柄的調(diào)節(jié)可將所述望遠(yuǎn)鏡沿徑向平移；

所述平行光管的一端設(shè)有單狹縫，另一端設(shè)有平行光管物鏡；所述平行光管上設(shè)有平行光管伸縮裝置，其通過平行光管伸縮調(diào)節(jié)手柄的調(diào)節(jié)可將單狹縫伸出或縮回；所述平行光管通過平行光管平移滑道與所述讀數(shù)圓盤上方固定架相連，通過設(shè)置在所述平行光管平移滑道上的平行光管平移調(diào)節(jié)手柄的調(diào)節(jié)可將所述平行光管沿徑向平移。

在上述技術(shù)方案中，所述望遠(yuǎn)鏡伸縮裝置上設(shè)有標(biāo)識(shí)望遠(yuǎn)鏡目鏡相對(duì)位置的望遠(yuǎn)鏡刻度尺。

在上述技術(shù)方案中，所述平行光管伸縮裝置上設(shè)有標(biāo)識(shí)單狹縫相對(duì)位置的平行光管刻度尺。

在上述技術(shù)方案中，所述望遠(yuǎn)鏡目鏡物方焦平面上的分劃板上設(shè)有刻度尺。

在上述技術(shù)方案中，所述望遠(yuǎn)鏡伸縮裝置為與所述望遠(yuǎn)鏡目鏡相連的望遠(yuǎn)鏡伸縮滑道，其可在望遠(yuǎn)鏡伸縮調(diào)節(jié)手柄的調(diào)節(jié)下移動(dòng)所述望遠(yuǎn)鏡目鏡的位置。

在上述技術(shù)方案中，所述平行光管伸縮裝置為與所述單狹縫相連的平行光管伸縮滑道，其可在平行光管伸縮調(diào)節(jié)手柄的調(diào)節(jié)下移動(dòng)所述單狹縫的位置。

本發(fā)明具有以下的有益效果：

本發(fā)明的透鏡組基點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置，利用對(duì)現(xiàn)有的分光計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新性改造，分別在望遠(yuǎn)鏡和平行光管下方安裝平移滑道，使得望遠(yuǎn)鏡和平行光管可以在徑向上實(shí)現(xiàn)平移，實(shí)現(xiàn)分別改變望遠(yuǎn)鏡、平行光管相對(duì)于原分光計(jì)載物臺(tái)所處中心位置的相對(duì)位置。

本發(fā)明的透鏡組基點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置，在望遠(yuǎn)鏡和平行光管上分別設(shè)置了伸縮裝置，使得望遠(yuǎn)鏡目鏡和單狹縫可以伸縮，進(jìn)而改變望遠(yuǎn)鏡和平行光管的總長(zhǎng)度及功能。

本發(fā)明的透鏡組基點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置，在望遠(yuǎn)鏡目鏡物方焦平面上的分劃板設(shè)有刻度尺，使共軸調(diào)節(jié)精簡(jiǎn)。

本發(fā)明的透鏡組基點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)精巧，實(shí)驗(yàn)過程清晰簡(jiǎn)潔。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的透鏡組基點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的分光計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為測(cè)定的透鏡組基點(diǎn)位置示意圖。

圖4為本發(fā)明的透鏡組基點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中的附圖標(biāo)記表示為：

圖1中：

34-光導(dǎo)軌，35-節(jié)點(diǎn)架，36-待測(cè)透鏡組，37-550型平行光管，38-讀數(shù)顯微鏡。

圖2中：

1-亮十字物、2-望遠(yuǎn)鏡目鏡、3-分劃板、4-望遠(yuǎn)鏡物鏡、5-平行光管物鏡、6-單狹縫、7-載物臺(tái)、8-讀數(shù)圓盤、9-底座、10-望遠(yuǎn)鏡、11-平行光管。

圖4中：

12-節(jié)點(diǎn)架、13-待測(cè)透鏡組、14-望遠(yuǎn)鏡平移滑道、15-望遠(yuǎn)鏡平移調(diào)節(jié)手柄、16-短焦距凸透鏡、17-亮十字物、18-望遠(yuǎn)鏡目鏡、19-分劃板、20-望遠(yuǎn)鏡伸縮滑道、21-望遠(yuǎn)鏡伸縮調(diào)節(jié)手柄、22-望遠(yuǎn)鏡刻度尺、23-平行光管、24-單狹縫、25-平行光管伸縮滑道、26-平行光管伸縮調(diào)節(jié)手柄、27-平行光管刻度尺、28-平行光管平移滑道、29-平行光管平移調(diào)節(jié)手柄、30-望遠(yuǎn)鏡、31-讀數(shù)圓盤、32-底座、33-平行光管物鏡。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的發(fā)明思想為：利用對(duì)現(xiàn)有的分光計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新性改造，使其可以進(jìn)行透鏡組基點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，實(shí)驗(yàn)過程清晰簡(jiǎn)潔。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做以詳細(xì)說明。

如圖4所示，一種透鏡組基點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置，包括：底座32，設(shè)置在底座32上的讀數(shù)圓盤31，設(shè)置在讀數(shù)圓盤31上方中間位置的節(jié)點(diǎn)架12，望遠(yuǎn)鏡30和平行光管23；節(jié)點(diǎn)架12上設(shè)有待測(cè)透鏡組13；

望遠(yuǎn)鏡30的一端設(shè)有短焦距凸透鏡16，另一端設(shè)有望遠(yuǎn)鏡目鏡18；望遠(yuǎn)鏡目鏡18物方焦平面上設(shè)有帶刻度尺的分劃板19以及亮十字物17。望遠(yuǎn)鏡30上設(shè)有望遠(yuǎn)鏡伸縮滑道20，其通過望遠(yuǎn)鏡伸縮調(diào)節(jié)手柄21的調(diào)節(jié)，移動(dòng)所述望遠(yuǎn)鏡目鏡18的位置，可將望遠(yuǎn)鏡目鏡18伸出或縮回；望遠(yuǎn)鏡伸縮滑道20上設(shè)有標(biāo)識(shí)望遠(yuǎn)鏡目鏡18相對(duì)位置的望遠(yuǎn)鏡刻度尺22。望遠(yuǎn)鏡30通過望遠(yuǎn)鏡平移滑道14與讀數(shù)圓盤31下方轉(zhuǎn)盤相連，通過轉(zhuǎn)盤望遠(yuǎn)鏡可以繞儀器中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，通過設(shè)置在望遠(yuǎn)鏡平移滑道14上的望遠(yuǎn)鏡平移調(diào)節(jié)手柄15的調(diào)節(jié)可將望遠(yuǎn)鏡30沿徑向平移；

平行光管23的一端設(shè)有單狹縫24，另一端設(shè)有平行光管物鏡33；所述平行光管23上設(shè)有平行光管伸縮滑道25，其通過平行光管伸縮調(diào)節(jié)手柄26的調(diào)節(jié)移動(dòng)所述單狹縫24的位置，可將單狹縫24伸出或縮回；平行光管伸縮滑道25上設(shè)有標(biāo)識(shí)單狹縫24相對(duì)位置的平行光管刻度尺27。平行光管23通過平行光管平移滑道28與所述讀數(shù)圓盤31上方固定架相連，通過設(shè)置在平行光管平移滑道28上的平行光管平移調(diào)節(jié)手柄29的調(diào)節(jié)可將平行光管23沿徑向平移。

測(cè)透鏡組的基點(diǎn)的具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟如下：

1、組裝測(cè)透鏡組基點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置。

將改造后分光計(jì)中的望遠(yuǎn)鏡和平行光管按分光計(jì)調(diào)節(jié)方法調(diào)好后，再將此分光計(jì)中的載物臺(tái)換成節(jié)點(diǎn)架12；安裝待測(cè)透鏡組13，即兩個(gè)薄凸透鏡(L₁，L₂)，保持兩個(gè)薄凸透鏡間距固定為d，再將望遠(yuǎn)鏡物鏡換成短焦距凸透鏡16，使望遠(yuǎn)鏡改造成讀數(shù)顯微鏡，如圖4所示。

2、系統(tǒng)共軸調(diào)節(jié)。

用讀數(shù)顯微鏡觀察待測(cè)透鏡組第二個(gè)透鏡表面上的標(biāo)記物，調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)架12的上下位置及調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡水平位置，使標(biāo)記物的像位于讀數(shù)顯微鏡分劃板19的中心，此時(shí)共軸調(diào)節(jié)完成。

3、調(diào)節(jié)透鏡組使其像方節(jié)點(diǎn)N′位于轉(zhuǎn)軸上。

在節(jié)點(diǎn)架12滑軌上平移待測(cè)透鏡組13，使它處于幾個(gè)不同位置，在每個(gè)位置上通過調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡平移調(diào)節(jié)手柄15，使望遠(yuǎn)鏡30沿望遠(yuǎn)鏡平移滑道14移動(dòng)，保證讀數(shù)顯微鏡前后移動(dòng)找到清晰的單狹縫的像，此時(shí)在水平面內(nèi)橫向微微轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)點(diǎn)架12，觀察像有無橫向位移。如果在A位置轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)點(diǎn)架12，觀察到像與節(jié)點(diǎn)架12作同向移動(dòng)，在^B位置上像與節(jié)點(diǎn)架12作反向運(yùn)動(dòng)，可以判斷透鏡組像方節(jié)點(diǎn)N′一定位于A與B之間。在AB之間找到像不隨節(jié)點(diǎn)架轉(zhuǎn)動(dòng)的位置，即當(dāng)N′準(zhǔn)確位于轉(zhuǎn)軸上時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)點(diǎn)架12，像的位置不動(dòng)。固定待測(cè)透鏡組13在節(jié)點(diǎn)架12上的位置，此時(shí)，N′在節(jié)點(diǎn)架12滑軌上的位置讀數(shù)X_N'＝0。

4、測(cè)透鏡組像方焦距f_x'及透鏡組像方焦點(diǎn)F'、像方主點(diǎn)H'、像方節(jié)點(diǎn)N'的位置。

再通過微調(diào)望遠(yuǎn)鏡平移調(diào)節(jié)手柄15，使望遠(yuǎn)鏡30沿望遠(yuǎn)鏡平移滑道14移動(dòng)，使單狹縫24的像最清晰，保持讀數(shù)顯微鏡位置不動(dòng)，記下此時(shí)待測(cè)透鏡組13中第二個(gè)透鏡L₂在節(jié)點(diǎn)架滑軌上的位置讀數(shù)之后，保持讀數(shù)顯微鏡不動(dòng)，整體移動(dòng)待測(cè)透鏡組13，直到清晰地看到L₂后表面上的標(biāo)記物Q′，記下此時(shí)L₂在節(jié)點(diǎn)架12滑軌上的位置讀數(shù)X_Q′，得

f_x'＝X_Q'-X_N' (a)

$\stackrel{\‾}{Q^{\′}{F}^{\′}}=X_{Q^{\′}}-X_{L_2}---\left(b\right)$

通過上面的測(cè)量數(shù)據(jù)即可確定待測(cè)透鏡組13像方焦距f_x'及F'、N'、H'各點(diǎn)的位置見圖3。

5、測(cè)出透鏡組物方焦距f_x及透鏡組物方焦點(diǎn)F、物方主點(diǎn)H、物方節(jié)點(diǎn)N的位置。

把節(jié)點(diǎn)架12轉(zhuǎn)180°，利用光的可逆性原理，重復(fù)上面步驟，即可測(cè)出待測(cè)透鏡組13物方焦距f_x及F、N、H各點(diǎn)的位置見圖3。

對(duì)本發(fā)明的透鏡組基點(diǎn)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行靈活調(diào)整，還可以進(jìn)行牛頓環(huán)、邁克耳孫干涉、小孔衍射、多縫衍射等多項(xiàng)光學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。