一种测量平行玻璃板折射率的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种测量平行玻璃板折射率的装置，包括测量平台、玻璃板样品夹、激光笔和透明直尺接收屏；所述测量平台由1块矩形平板和1块八边形平板组成，八边形平板贴合在矩形平板上表面；玻璃板样品夹设于远离八边形平板一侧的矩形平板上，并能够保证其所夹的玻璃板样品与矩形平板横边平行；激光笔和透明直尺接收屏分别设置在玻璃板样品夹的两侧，并对应靠紧在八边形平板的一个斜边外侧。本实用新型专利技术制作简单、操作方便、测量精度高，并可实现非接触测量，特别适合于学校教学或实验过程中使用。

【技术实现步骤摘要】
一种测量平行玻璃板折射率的装置
本技术涉及一种教具或实验装置，尤其涉及一种测量玻璃板折射率的装置。
技术介绍
在学校的教学或实验过程中，经常需要测定平行玻璃板的折射率，但是目前除了专业测量仪器外只能采用自制的临时测量工具进行测量，专业测量仪器价格昂贵，不适于在学校中使用；临时测量工具精度不能保证，且无法长期保存；因此，缺少一种专门测量平行玻璃板折射率的简易测量装置。
技术实现思路
本技术提供了一种测量平行玻璃板折射率的装置，其制作简单、操作方便、测量精度高，并可实现非接触测量，特别适合于学校教学或实验过程中使用。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案实现：一种测量平行玻璃板折射率的装置，包括测量平台、玻璃板样品夹、激光笔和透明直尺接收屏；所述测量平台由1块矩形平板和1块八边形平板组成，八边形平板贴合在矩形平板上表面；八边形平板按顺时针方向分别为第一边～第八边，其中第一边与矩形平板的横边共面，第二边与矩形平板的纵边平行，第三边与矩形平板横边夹角为45°，第四边与矩形平板横边的夹角为30°，第五边与矩形平板横边平行，第六边与矩形平板的纵边平行，第七边与矩形平板横边的夹角为60°，第八边与矩形平板横边的夹角为45°；玻璃板样品夹设于远离八边形平板一侧的矩形平板上，并能够保证其所夹的玻璃板样品与矩形平板横边平行；激光笔和透明直尺接收屏分别设置在玻璃板样品夹的两侧，并对应靠紧在八边形平板的一个斜边外侧。所述矩形平板和八边形平板均采用亚克力板制作。所述矩形平板的形状为正方形；八边形平板采用正方形平板制作，其中第一边、第二边、第五边与第六边为正方形平板的原边。所述激光笔通过激光笔架固定支撑。所述透明直尺接收屏由透明直尺及白纸组成，白纸贴在透明直尺的背面。与现有技术相比，本技术的有益效果是：制作简单、操作方便、测量精度高，并可实现非接触测量，特别适合于学校教学或实验过程中使用。附图说明图1是本技术所述一种测量平行玻璃板折射率的装置的结构示意图。图2是本技术所述一种测量平行玻璃板折射率的装置的原理图。图3是实施例中八边形平板的设计图。图中：1.矩形平板2.八边形平板3.玻璃板样品夹4.玻璃板样品5.激光笔6.激光笔架7.透明直尺接收屏具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：如图1所示，本技术所述一种测量平行玻璃板折射率的装置，包括测量平台、玻璃板样品夹3、激光笔5和透明直尺接收屏7；所述测量平台由1块矩形平板1和1块八边形平板2组成，八边形平板2贴合在矩形平板1上表面；八边形平板2按顺时针方向分别为第一边～第八边，其中第一边与矩形平板1的横边共面，第二边与矩形平板1的纵边平行，第三边与矩形平板1横边夹角为45°，第四边与矩形平板1横边的夹角为30°，第五边与矩形平板1横边平行，第六边与矩形平板1的纵边平行，第七边与矩形平板1横边的夹角为60°，第八边与矩形平板1横边的夹角为45°；玻璃板样品夹3设于远离八边形平板2一侧的矩形平板1上，并能够保证其所夹的玻璃板样品4与矩形平板1横边平行；激光笔5和透明直尺接收屏7分别设置在玻璃板样品夹3的两侧，并对应靠紧在八边形平板2的一个斜边外侧。所述矩形平板1和八边形平板2均采用亚克力板制作。所述矩形平板1的形状为正方形；八边形平板2采用正方形平板制作，其中第一边、第二边、第五边与第六边为正方形平板的原边。所述激光笔5通过激光笔架6固定支撑。所述透明直尺接收屏7由透明直尺及白纸组成，白纸贴在透明直尺的背面。本技术所述一种测量平行玻璃板折射率的装置巧妙的利用了一个不规则的八边形平板2，其各条边互成角度的几何结构能够快速地确定入射光(激光笔)方向和反射光接收屏(透明直尺接收屏)的位置，采用玻璃板样品夹3能够快速确定玻璃板样品4摆放位置；因此操作十分简单方便。激光笔5作为入射光源，其入射光以一定角度照射在玻璃板样品4上；透明直尺接收屏7作为光斑接收屏，能够直观显示从玻璃板样品4折射出的2条反射光光斑的位置，方便测量出2条反射光之间的距离。采用本技术能够快速准确地测量平行玻璃板折射率，还可以实现平行玻璃板折射率和厚度的非接触测量。本技术所述一种测量平行玻璃板折射率的装置的设计原理如下：基于光学的折射定律和反射定律，将空间角度测量转化为平面的长度测量，以提高测量精度和可操作性。如图2所示，由折射定律得：n1sinθ1＝nsinθ2，其中，θ1，θ2分别是入射角和折射角，n1，n分别是空气折射率和待测玻璃板样品的折射率。由图2中几何关系得到下列各式：D＝L·cosθ1式中，L为2个出射点之间的距离，D为2条反射光线之间的垂直距离，d为玻璃板样品4的厚度。以下实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。【实施例】本实施例中，如图3所示，八边形平板2采用一块正方形亚克力板，其中两个对角边保留，另外两个对角边分别按角度进行裁剪，得到具有特定角度的八边形，其具体尺寸如图3所示；为保证测量结果的精确性，减小系统误差，八边形平板2采用计算机激光切割。八边形平板2制作完成后，将其与一块正方体亚克力板贴合即组成测量平台。测量时的用品：激光笔5(绿光、532±10nm)、玻璃板样品夹3、待测玻璃板样品4、测量平台、透明直尺接收屏7、激光笔架6各1件，另外备有游标卡尺(精度为0.05mm，用于测量玻璃板样品厚度及2个反射光斑之间的距离)、滤光眼镜(用于去噪点使反射光斑范围更精准，且能够保护测量者眼睛)、白纸和铅笔。测量方法及过程：首先将激光笔5调焦使其光线最细且按图1所示位置放在激光笔架6上，然后将待测玻璃板样品4固定到玻璃板样品夹3上；打开激光笔5开关，激光笔5射出的光线射向玻璃板样品4，其2个平行表面反射的2条平行光线折射到透明直尺接收屏7上形成2个光斑，用铅笔在透明直尺接收屏7背面所贴的白纸上描下光斑点的位置(也可直接通过刻度尺读数)。为了保证测量的准确性，要求光斑点越小越好，因此测量者要佩戴滤光眼镜，描点铅笔尖要细，记录的光斑点不能大于实际的光斑点。之后用游标卡尺测出2个光斑点(即2条平行的反射光线)之间的距离，并测量出待测玻璃板样品4的厚度。以上测量过程重复多次，分别按组记录数据，再根据折射定律和几何关系计算，即可求出待测玻璃的折射率。为保证测量的精确，实验中对不同厚度的玻璃板样品4分别采用2种入射角，即45o和60o；即激光笔5分别靠紧在八边形平板2一侧具有45°角和30°角的侧边(第三边与第四边)与之相对应地，透明直尺接收屏7分别靠紧在另一侧45°角的侧边及60°角的侧边(第八边与第七边)。本实施例中，分别测量后得到10组数据，玻璃板样品4折射率测量数据结果见表一：表一测量结果分析：1)实验结果不确定度：⑴A类不确定度：0.019；⑵B类不确定度：主要是由于光斑大小影响，使光斑间距测量的不准确，测量的光斑线度0.10-0.30mm,取ΔD＝0.10mm，对折射率测量影响的不确定度约为0.069。⑶合成不确定度:0.072；2)实验测量结果：n＝1.531±0.072；3)测量结果对比：所测量玻璃板样品本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量平行玻璃板折射率的装置，其特征在于，包括测量平台、玻璃板样品夹、激光笔和透明直尺接收屏；所述测量平台由1块矩形平板和1块八边形平板组成，八边形平板贴合在矩形平板上表面；八边形平板按顺时针方向分别为第一边～第八边，其中第一边与矩形平板的横边共面，第二边与矩形平板的纵边平行，第三边与矩形平板横边夹角为45°，第四边与矩形平板横边的夹角为30°，第五边与矩形平板横边平行，第六边与矩形平板的纵边平行，第七边与矩形平板横边的夹角为60°，第八边与矩形平板横边的夹角为45°；玻璃板样品夹设于远离八边形平板一侧的矩形平板上，并能够保证其所夹的玻璃板样品与矩形平板横边平行；激光笔和透明直尺接收屏分别设置在玻璃板样品夹的两侧，并对应靠紧在八边形平板的一个斜边外侧。

【技术特征摘要】
1.一种测量平行玻璃板折射率的装置，其特征在于，包括测量平台、玻璃板样品夹、激光笔和透明直尺接收屏；所述测量平台由1块矩形平板和1块八边形平板组成，八边形平板贴合在矩形平板上表面；八边形平板按顺时针方向分别为第一边～第八边，其中第一边与矩形平板的横边共面，第二边与矩形平板的纵边平行，第三边与矩形平板横边夹角为45°，第四边与矩形平板横边的夹角为30°，第五边与矩形平板横边平行，第六边与矩形平板的纵边平行，第七边与矩形平板横边的夹角为60°，第八边与矩形平板横边的夹角为45°；玻璃板样品夹设于远离八边形平板一侧的矩形平板上，并能够保证其所夹的玻璃板样品与矩形平板横边平行；激光笔和透明直尺接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杨，赵辉，姜春旭，
申请(专利权)人：鞍山师范学院，
类型：新型
国别省市：辽宁,21