大面积光栅光谱演示装置的制作方法
专利名称：大面积光栅光谱演示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学大面积光栅光谱演示装置。
背景技术：
氦氖激光管由低气压的He-Ne气体组成，激光管两端由反射镜组成光学谐振腔。 接通电路后，激光电源产生高电压把氦原子从基态激发到激发态，然后通过原子之间的共振转移把能量传给氖原子，使氖原子的^态与3p态之间形成了粒子数反转，从而使光学谐振腔的出口端射出632. Snm的红激光。除此之外，激光管中的毛细管还向外散射出各种颜色的线光谱，通过光栅可对其细节作分析和研究。黄、白LED灯发出的光为连续光谱，用光栅观察可得到证明。本项目所用LED灯条是把多个半导体发光二极管封装在一起做成的。 光栅是利用多缝衍射原理使光发生色散的光学元件，本项目采用高密度透射光栅，其光谱级数主要由0级和士 1级构成。发明内容本实用新型的目的是提供一种一体化、大视角、结构简单的透射光栅光谱演示装置。本实用新型的大面积光栅光谱演示装置，是由灯箱、大面积光栅、LED灯条、小日光灯或可视氦氖激光器构成；所述光栅采用700线/mm至2000线/mm光栅或正交光栅，其面积为400-14400cm2，正交光栅线沿水平和垂直方向安装；所述LED灯条与光栅线左右角度为0°至士90°，前后为0°至90°。上述实用新型的大面积光栅光谱演示装置所述光栅可采用前后双光栅结构，前光栅与光源的距离，以及前光栅与后光栅的距离分别为6cm至25cm。本大面积光栅光谱演示装置由可视He-Ne激光器和前后双光栅或LED灯条、小日光灯和光栅构成。采用前后光栅使衍射谱线布满仪器的整个视场。距离光源远的光栅，其衍射光谱距离零级光较远，谱线范围大，细节清晰；靠近光源的光栅，其衍射光谱距零级光较近。恰好填补了远光栅造成的空白，使谱线分布更合理，同时说明了光栅距离与光谱宽度的关系。本大面积正交光栅光谱演示装置所述LED灯条与光栅线之间左右和前后都有一定角度以说明距离与光谱宽度的关系以及正交光栅光谱的二维分布关系。[0023]本大面积光栅光谱演示装置所述的LED灯条和小日光灯通过控制可分别点亮，两者互不干扰，可分别观察LED灯的连续光谱和小日光灯管的非连续光谱，并作对比。
图1是本实用新型一种具体实施方式
的结构示意图，也称可视激光光谱演示装置图。图2是本实用新型另一种具体实施方式
的结构示意图，也称LED灯光谱演示装置图。图中1、灯箱，2、透射光栅，3、激光器，4、LED灯条，5、小光管具体实施方式
如图1所示，本大面积光栅光谱演示装置由灯箱1，双光栅2和氦氖激光器3构成。 其中的光栅采用1000线/mm正交光栅。点亮激光器，通过前后双光栅观察可视激光器的发光毛细管，可看到四段士 1级氦氖气体原子衍射光谱布满仪器的整个视场。其中距离激光器较近的光栅，衍射光谱距离零级光较近；距离激光器较远的光栅，衍射光谱距离零级光较远，谱线范围大，线光谱细节清晰。在图2中，本实用新型大面积光栅光谱演示装置由灯箱1、正交光柵2、黄LED灯条 4、白LED灯条4和小日光灯管5构成。LED灯条与光栅线之间左右和前后都有一定角度，同时点亮黄色和白色LED灯条4，通过正交光栅2可看到二维的衍射光谱分布，光栅与光源的距离远近，决定衍射光谱范围的宽窄，二者成正比关系。黄色LED灯的红色成份比白色LED 灯的红色成份多，白色LED灯蓝、紫光成份比黄色LED灯的蓝、紫光成份多。它们二者基本上是连续光谱。关掉LED灯，点亮白色日光管5，通过正光光栅2可看到白色日光灯的光谱不是连续光谱，而是由分段光谱组成。
权利要求1.一种大面积光栅光谱演示装置，其特征是由灯箱、大面积光栅、LED灯条、小日光灯或可视氦氖激光器构成；所述光栅采用700线/mm至2000线/mm光栅或正交光栅，其面积为400-14400cm2，正交光栅线沿水平和垂直方向安装；所述LED灯条与光栅线左右角度为 0°至士90°，前后为0°至90°。
2.一种如权利要求1所述的大面积光栅光谱演示装置，其特征是所述光栅采用前后双光栅结构，前光栅与光源的距离，以及前光栅与后光栅的距离分别为6cm至25cm。
专利摘要本实用新型涉及一种光栅光谱演示装置。本光栅光谱演示装置由大面积光栅、LED灯、小日光灯或可视氦氖激光器构成。接通电源通过光栅可观察到白光或黄光LED灯发出的连续光谱。而白光小光管或可视氦氖激光器中发出的光为非连续光谱，氦氖激光器中毛细管所发出的光由氦氖两种气体原子光谱组成，通过光栅能看清楚其精细结构是由多种颜色的谱线组成。本实新型特点是采用了每毫米有一千条线的大面积光栅，光栅衍射角度大，光源和光栅实现了一体化设计，除光栅观察面外，背景采用黑色以消除环境光的影响，使光谱线能看得更清楚。
文档编号G09B23/22GK202230652SQ20112023284
公开日2012年5月23日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者廖德驹, 王钢 申请人:中山大学
技术领域：
本实用新型涉及一种光学大面积光栅光谱演示装置。
背景技术：
氦氖激光管由低气压的He-Ne气体组成，激光管两端由反射镜组成光学谐振腔。 接通电路后，激光电源产生高电压把氦原子从基态激发到激发态，然后通过原子之间的共振转移把能量传给氖原子，使氖原子的^态与3p态之间形成了粒子数反转，从而使光学谐振腔的出口端射出632. Snm的红激光。除此之外，激光管中的毛细管还向外散射出各种颜色的线光谱，通过光栅可对其细节作分析和研究。黄、白LED灯发出的光为连续光谱，用光栅观察可得到证明。本项目所用LED灯条是把多个半导体发光二极管封装在一起做成的。 光栅是利用多缝衍射原理使光发生色散的光学元件，本项目采用高密度透射光栅，其光谱级数主要由0级和士 1级构成。发明内容本实用新型的目的是提供一种一体化、大视角、结构简单的透射光栅光谱演示装置。本实用新型的大面积光栅光谱演示装置，是由灯箱、大面积光栅、LED灯条、小日光灯或可视氦氖激光器构成；所述光栅采用700线/mm至2000线/mm光栅或正交光栅，其面积为400-14400cm2，正交光栅线沿水平和垂直方向安装；所述LED灯条与光栅线左右角度为0°至士90°，前后为0°至90°。上述实用新型的大面积光栅光谱演示装置所述光栅可采用前后双光栅结构，前光栅与光源的距离，以及前光栅与后光栅的距离分别为6cm至25cm。本大面积光栅光谱演示装置由可视He-Ne激光器和前后双光栅或LED灯条、小日光灯和光栅构成。采用前后光栅使衍射谱线布满仪器的整个视场。距离光源远的光栅，其衍射光谱距离零级光较远，谱线范围大，细节清晰；靠近光源的光栅，其衍射光谱距零级光较近。恰好填补了远光栅造成的空白，使谱线分布更合理，同时说明了光栅距离与光谱宽度的关系。本大面积正交光栅光谱演示装置所述LED灯条与光栅线之间左右和前后都有一定角度以说明距离与光谱宽度的关系以及正交光栅光谱的二维分布关系。[0023]本大面积光栅光谱演示装置所述的LED灯条和小日光灯通过控制可分别点亮，两者互不干扰，可分别观察LED灯的连续光谱和小日光灯管的非连续光谱，并作对比。
图1是本实用新型一种具体实施方式
的结构示意图，也称可视激光光谱演示装置图。图2是本实用新型另一种具体实施方式
的结构示意图，也称LED灯光谱演示装置图。图中1、灯箱，2、透射光栅，3、激光器，4、LED灯条，5、小光管具体实施方式
如图1所示，本大面积光栅光谱演示装置由灯箱1，双光栅2和氦氖激光器3构成。 其中的光栅采用1000线/mm正交光栅。点亮激光器，通过前后双光栅观察可视激光器的发光毛细管，可看到四段士 1级氦氖气体原子衍射光谱布满仪器的整个视场。其中距离激光器较近的光栅，衍射光谱距离零级光较近；距离激光器较远的光栅，衍射光谱距离零级光较远，谱线范围大，线光谱细节清晰。在图2中，本实用新型大面积光栅光谱演示装置由灯箱1、正交光柵2、黄LED灯条 4、白LED灯条4和小日光灯管5构成。LED灯条与光栅线之间左右和前后都有一定角度，同时点亮黄色和白色LED灯条4，通过正交光栅2可看到二维的衍射光谱分布，光栅与光源的距离远近，决定衍射光谱范围的宽窄，二者成正比关系。黄色LED灯的红色成份比白色LED 灯的红色成份多，白色LED灯蓝、紫光成份比黄色LED灯的蓝、紫光成份多。它们二者基本上是连续光谱。关掉LED灯，点亮白色日光管5，通过正光光栅2可看到白色日光灯的光谱不是连续光谱，而是由分段光谱组成。
权利要求1.一种大面积光栅光谱演示装置，其特征是由灯箱、大面积光栅、LED灯条、小日光灯或可视氦氖激光器构成；所述光栅采用700线/mm至2000线/mm光栅或正交光栅，其面积为400-14400cm2，正交光栅线沿水平和垂直方向安装；所述LED灯条与光栅线左右角度为 0°至士90°，前后为0°至90°。
2.一种如权利要求1所述的大面积光栅光谱演示装置，其特征是所述光栅采用前后双光栅结构，前光栅与光源的距离，以及前光栅与后光栅的距离分别为6cm至25cm。
专利摘要本实用新型涉及一种光栅光谱演示装置。本光栅光谱演示装置由大面积光栅、LED灯、小日光灯或可视氦氖激光器构成。接通电源通过光栅可观察到白光或黄光LED灯发出的连续光谱。而白光小光管或可视氦氖激光器中发出的光为非连续光谱，氦氖激光器中毛细管所发出的光由氦氖两种气体原子光谱组成，通过光栅能看清楚其精细结构是由多种颜色的谱线组成。本实新型特点是采用了每毫米有一千条线的大面积光栅，光栅衍射角度大，光源和光栅实现了一体化设计，除光栅观察面外，背景采用黑色以消除环境光的影响，使光谱线能看得更清楚。
文档编号G09B23/22GK202230652SQ20112023284
公开日2012年5月23日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者廖德驹, 王钢 申请人:中山大学
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