凸透镜像差演示装置的制作方法

本技术属于物理教学实验设备，具体涉及一种凸透镜像差演示装置。

背景技术：

1、光学系统所成的实际像与理想像（即在近轴区以单色光所成的像）的差异称为像差。实际的光学系统均需对有一定大小的物体以一定的宽光束进行成像，此时的像已不具备理想成像的条件及特性，即像并不完善。像差是由球面本身的特性所决定的，即使透镜的折射率非常均匀，球面加工得非常完美，像差仍会存在。本实用新型所涉及的凸透镜像差演示装置利用简单的光学器件来演示凸透镜成像的像差，教学上能使学生直观地了解像差的产生原因，特别是球差与色差的产生机理。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本低廉、使用方便的凸透镜像差演示装置。

2、本实用新型提供的凸透镜像差演示装置，包括：光源、滤色片组、物屏、凸透镜、圆形光阑、环状光阑、白屏、标尺；其中：

3、所述光源，用于发射白色平行光；

4、所述滤色片组，装有至少包含三种颜色的可切换的滤色片，用于将光源发射的白光过滤为其中一种颜色的光；

5、所述物屏，具有一镂空的图案，可透过光束；

6、所述凸透镜，用于将物屏上的图案成像，为保证实验效果，其直径不小于4cm，焦距不大于15cm；

7、所述白屏，用于寻找凸透镜成像的位置，及观察像的大小；

8、所述圆形光阑，用于遮挡远离光轴的光束，其直径不大于凸透镜直径的三分之一；

9、所述环状光阑，用于遮挡靠近光轴的光束，其内径不小于凸透镜直径的一半，外径不大于凸透镜直径；

10、所述标尺，用于测量上述各光学器件的位置；

11、所述光源、滤色片组、物屏、凸透镜、圆形光阑或环状光阑、白屏依次同轴排布，行成光路，各器件位置可沿轴向移动；光束由光源射出，依次经过滤色片组、物屏、凸透镜、圆形光阑或环状光阑后，成像于白屏上。

12、本实用新型使用时，首先由光源射出光束，依次经过滤色片组、物屏、凸透镜、圆形光阑，移动白屏使在白屏上成像最为清晰，并利用标尺记录下白屏的位置。将圆形光阑替换为环状光阑，须移动白屏至另一个位置才能使成像最为清晰——该效果演示了靠近光轴的光束所成的像与远离光轴的光束所成的像之间的像差，即球差。切换滤色片组中的滤色片，使光束变为另一种颜色，亦须移动白屏至另一个位置，才能使成像最为清晰——该效果演示因不同波长的光通过透镜时的折射率各不相同而呈现的像差，即色差。

13、本实用新型结构简单，成本低廉，使用方便，且教学效果良好。

技术特征：

1.一种凸透镜像差演示装置，其特征在于，包括：光源、滤色片组、物屏、凸透镜、圆形光阑、环状光阑、白屏、标尺；其中：

技术总结本技术属于物理教学实验设备技术领域，具体为凸透镜像差演示装置。本演示装置包括依次同轴排布的光源、滤色片组、物屏、凸透镜、圆形光阑、环状光阑、白屏，以及标尺；光源射出的光束依次经过滤色片组、物屏、凸透镜、圆形光阑或环状光阑后，成像于白屏上，各器件位置可沿轴向移动；滤色片组装有至少三种颜色可切换的滤色片，用于将光源发射的白光过滤为某种颜色的光；物屏上有镂空图案以透过光束；凸透镜将物屏上的图案成像；白屏用于寻找凸透镜成像的位置及观察像的大小；圆形光阑用于遮挡远离光轴的光束，环状光阑用于遮挡靠近光轴的光束；标尺用于测量上述各光学器件的位置。本技术结构简单，成本低廉，使用方便，且教学效果良好。技术研发人员：郑源明,时晨,王振宇,王导博,肖飒,罗双芹受保护的技术使用者：上海复旦天欣科教仪器有限公司技术研发日：20230831技术公布日：2024/5/9