一種可調(diào)控的雙縫裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可調(diào)控的雙縫裝置，包括對(duì)稱設(shè)置、且能夠形成磁場(chǎng)回路的電磁結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置在所述電磁結(jié)構(gòu)中心位置的雙縫結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述可調(diào)控的雙縫裝置，可以克服現(xiàn)有技術(shù)在多次實(shí)驗(yàn)時(shí)需要再次拆裝、重新調(diào)整照明系統(tǒng)、雙縫、觀察系統(tǒng)的水平位置、具有拆裝難度大和浪費(fèi)時(shí)間等缺陷，以實(shí)現(xiàn)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝難度小、和節(jié)省時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】-種可調(diào)控的雙縫裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及物理教學(xué)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種可調(diào)控的雙縫裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)中認(rèn)識(shí)光特性的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之一，也是現(xiàn)代光學(xué)的基 礎(chǔ)。其原理主要是通過兩條靠得很近的平行狹縫，將一個(gè)線光源發(fā)出的光分成兩束相干光 波。當(dāng)兩束相干光波在空間相遇時(shí)，會(huì)出現(xiàn)互相加強(qiáng)或互相減弱的現(xiàn)象，即在光程差等于零 或等于波長整數(shù)倍的地方，互相加強(qiáng)形成亮點(diǎn)；在光程差等于半波長奇數(shù)倍的地方，互相抵 消形成暗點(diǎn)。而影響光程差的主要因素為光的波長、光屏到雙縫的距離、雙縫的間距。可 是，目前的干涉實(shí)驗(yàn)裝置均采用固定尺寸的雙縫，切換不同間距的雙縫片時(shí)，需要拆卸整個(gè) 裝置，并重新調(diào)節(jié)整照明系統(tǒng)、雙縫、觀察系統(tǒng)的水平位置光源以及遮光孔的水平位置，浪 費(fèi)了大量的課堂時(shí)間。
[0003] 磁流變彈性體（Magnetorheological Elastomer,MRE)是通過物理或化學(xué)等手段， 將磁性顆粒散布于固態(tài)或者凝膠狀的基體中，在外加磁場(chǎng)或零場(chǎng)環(huán)境中固化后形成的高彈 性復(fù)合材料，具有磁場(chǎng)可控且可逆的變形行為，即磁致伸縮效應(yīng)，并且響應(yīng)速度非常快，顯 示出良好的磁控力學(xué)性能，其次具有制備工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的特性。對(duì)于特定的磁流變彈 性體片材，在一定范圍內(nèi)，隨著外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，變形量逐漸增加，反之亦然，可應(yīng)用于 各種微驅(qū)動(dòng)裝置。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)在多次實(shí)驗(yàn)時(shí)需要再次拆裝、重新 調(diào)整照明系統(tǒng)、雙縫、觀察系統(tǒng)的水平位置、具有拆裝難度大和浪費(fèi)時(shí)間等缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種可調(diào)控的雙縫裝置，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、拆裝難度小和節(jié)省時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種可調(diào)控的雙縫裝置，包括對(duì)稱設(shè) 置、且能夠形成磁場(chǎng)回路的電磁結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置在所述電磁結(jié)構(gòu)中心位置的雙縫結(jié)構(gòu)。
[0007] 進(jìn)一步地，所述電磁結(jié)構(gòu)，包括具有對(duì)稱設(shè)置在左臂和右臂的軛鐵，以及堅(jiān)直對(duì)稱 設(shè)置在軛鐵的左臂和右臂處的一對(duì)線圈。
[0008] 進(jìn)一步地，所述電磁結(jié)構(gòu)，還包括堅(jiān)直對(duì)稱設(shè)置在所述軛鐵底部的支座。
[0009] 進(jìn)一步地，所述雙縫結(jié)構(gòu)，包括套筒，以及堅(jiān)直設(shè)置在所述套筒中的雙縫組件。
[0010] 進(jìn)一步地，所述雙縫組件，包括堅(jiān)直對(duì)稱設(shè)置的一對(duì)銅板，堅(jiān)直對(duì)稱設(shè)置在所述一 對(duì)銅板之間的一對(duì)磁流變彈性體片材，堅(jiān)直設(shè)置在所述一對(duì)磁流變彈性體片材之間的中心 位置處的遮光膜；所述遮光膜與一對(duì)磁流變彈性體片材之間的空間構(gòu)成雙縫。
[0011] 進(jìn)一步地，安裝所述雙縫結(jié)構(gòu)的套筒中心具有一矩形小孔，小孔內(nèi)側(cè)安裝一玻璃 片，起到支撐磁流變彈性體片材與雙縫的作用；和/或， 雙縫內(nèi)側(cè)通過較軟的遮光膜連接，雙縫的外側(cè)粘貼于磁流變彈性體片材上，通過螺栓 固定于套筒上的銅板一端固定磁流變彈性體片材，這樣磁流變彈性體片材的伸長與收縮能 夠帶動(dòng)雙縫發(fā)生微小位移，繼而實(shí)現(xiàn)雙縫間隙的自動(dòng)調(diào)節(jié)特性； 和/或，電磁結(jié)構(gòu)的磁極部分的長度大于磁流彈性體片材的長度，使磁流變彈性體片 材處于均勻磁場(chǎng)環(huán)境中。
[0012] 進(jìn)一步地，所述磁流變彈性體片材與雙縫以及遮光膜的高度相同，或者遮光膜選 擇較薄的薄膜材料減少縫移動(dòng)時(shí)的阻力，銅板的高度高于可移動(dòng)的磁流變彈性體片材的高 度與雙縫的高度； 起始時(shí)雙縫之間的距離為所需要的最大值，雙縫與外磁場(chǎng)的兩極平行，在零場(chǎng)環(huán)境中 調(diào)節(jié)雙縫干涉儀的整個(gè)裝置，隨后不斷調(diào)節(jié)線圈中的電流，引起磁流變彈性體片材的伸長， 繼而推動(dòng)雙縫向中心移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)雙縫間距的磁場(chǎng)可調(diào)控特性。
[0013] 進(jìn)一步地，所述雙縫組件，還包括設(shè)置在雙縫中的一對(duì)玻璃片。
[0014] 進(jìn)一步地，所述雙縫組件，還包括分別水平設(shè)置在一對(duì)銅板的上、下對(duì)應(yīng)端部之間 的一薄玻璃片與下玻璃片；一薄玻璃片與下玻璃片，起到約束磁流變彈性體與雙縫的作用。
[0015] 本發(fā)明各實(shí)施例的可調(diào)控的雙縫裝置，由于包括對(duì)稱設(shè)置、且能夠形成磁場(chǎng)回路 的電磁結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置在電磁結(jié)構(gòu)中心位置的雙縫結(jié)構(gòu)；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)在多次實(shí) 驗(yàn)時(shí)需要再次拆裝、重新調(diào)整照明系統(tǒng)、雙縫、觀察系統(tǒng)的水平位置、具有拆裝難度大和浪 費(fèi)時(shí)間的缺陷，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝難度小和節(jié)省時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。
[0016] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0017] 下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中： 圖1為本發(fā)明可調(diào)控的雙縫裝置的磁控寬域可調(diào)雙縫工作原理圖； 圖2為本發(fā)明可調(diào)控的雙縫裝置的整體組裝示意圖； 圖3為本發(fā)明可調(diào)控的雙縫裝置的雙縫結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明可調(diào)控的雙峰裝置的雙縫結(jié)構(gòu)局部剖視示意圖。
[0019] 結(jié)合附圖，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下： 1-雙縫結(jié)構(gòu)；2-線圈；3-軛鐵；4-支座；5-第一玻璃片；6-磁流變彈性體片材；7-遮 光膜；8-第二玻璃片；9-銅板；10-套筒；11-雙縫。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021] 傳統(tǒng)楊氏教學(xué)儀的弊端是每次試驗(yàn)后都需要拆卸并調(diào)整里面的鏡片。因?yàn)槊看卧?驗(yàn)需要的鏡片之間的間距都不同。本發(fā)明的技術(shù)方案，是通過添加磁場(chǎng)來調(diào)控鏡片間距，免 去拆卸的麻煩；本發(fā)明的技術(shù)方案所要保護(hù)的也是這種用磁場(chǎng)來控制間距的方法。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如圖1、圖2和圖3所示，基于一種新型的磁控智能復(fù)合材料， 提供了一種可調(diào)控的雙縫裝置，具體說是一種通過外加作用可調(diào)控縫間距的雙縫裝置。該 可調(diào)控的雙縫裝置，是一種外加磁場(chǎng)可調(diào)控的雙縫裝置，利用磁流變彈性體的磁致伸縮效 應(yīng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需拆卸即刻實(shí)現(xiàn)雙縫間距的調(diào)節(jié)。
[0023] 本實(shí)施例的可調(diào)控的雙縫裝置，包括對(duì)稱設(shè)置、且能夠形成磁場(chǎng)回路的電磁結(jié)構(gòu)， 以及設(shè)置在電磁結(jié)構(gòu)中心位置的雙縫結(jié)構(gòu)(如雙縫結(jié)構(gòu)1)。
[0024] 其中，上述電磁結(jié)構(gòu)，包括具有對(duì)稱設(shè)置的左臂和右臂的軛鐵(如軛鐵3)，以及堅(jiān) 直對(duì)稱設(shè)置在軛鐵的左臂和右臂處的一對(duì)線圈（如線圈2)。電磁結(jié)構(gòu)，還包括堅(jiān)直對(duì)稱設(shè)置 在軛鐵底部的支座(如支座4)。
[0025] 上述雙縫結(jié)構(gòu)，包括套筒(如套筒10)，以及堅(jiān)直設(shè)置在套筒中的可調(diào)雙縫組件。雙 縫組件，包括堅(jiān)直對(duì)稱設(shè)置的一對(duì)銅板(如銅板9)，堅(jiān)直對(duì)稱設(shè)置在一對(duì)銅板之間的一對(duì)磁 流變彈性體片材(如磁流變彈性體片材6)，堅(jiān)直設(shè)置在一對(duì)磁流變彈性體片材之間的中心 位置處的遮光膜(如遮光膜7);遮光膜與一對(duì)磁流變彈性體片材之間的空間構(gòu)成雙縫(如雙 縫11)。雙縫組件，還包括設(shè)置在雙縫中的一對(duì)玻璃片(如玻璃片5);雙縫組件，還包括分別 水平設(shè)置在一對(duì)銅板的上、下對(duì)應(yīng)端部之間的一薄玻璃片與下玻璃片(如第二玻璃片8);- 薄玻璃片與下玻璃片，起到約束磁流變彈性體與雙縫的作用。
[0026] 安裝雙縫結(jié)構(gòu)的套筒中心具有一矩形小孔，小孔內(nèi)側(cè)安裝一玻璃片，起到支撐磁 流變彈性體片材與雙縫的作用；和/或，雙縫內(nèi)側(cè)通過較軟的遮光膜連接，雙縫的外側(cè)粘貼 于磁流變彈性體片材上，通過螺栓固定于套筒上的銅板一端固定磁流變彈性體片材，這樣 磁流變彈性體片材的伸長與收縮能夠帶動(dòng)雙縫發(fā)生微小位移，繼而實(shí)現(xiàn)雙縫間隙的自動(dòng)調(diào) 節(jié)特性；和/或，電磁結(jié)構(gòu)的磁極部分的長度大于磁流彈性體片材的長度。磁流變彈性體片 材與雙縫以及遮光膜的高度相同，或者遮光膜選擇較薄的薄膜材料減少縫移動(dòng)時(shí)的阻力， 銅板的高度高于可移動(dòng)的磁流變彈性體片材的高度與雙縫的高度；起始時(shí)雙縫之間的距離 為所需要的最大值，雙縫與外磁場(chǎng)的兩極平行，在零場(chǎng)環(huán)境中調(diào)節(jié)雙縫干涉儀的整個(gè)裝置， 隨后不斷調(diào)節(jié)線圈中的電流，引起磁流變彈性體片材的伸長，繼而推動(dòng)雙縫向中心移動(dòng)，實(shí) 現(xiàn)雙縫間距的磁場(chǎng)可調(diào)控特性。
[0027] 參見圖1，本發(fā)明的技術(shù)方案，采用磁控寬域可調(diào)雙縫方法，兩平行雙縫

【權(quán)利要求】
1. 一種可調(diào)控的雙縫裝置，其特征在于，包括對(duì)稱設(shè)置、且能夠形成磁場(chǎng)回路的電磁結(jié) 構(gòu)，以及設(shè)置在所述電磁結(jié)構(gòu)中心位置的雙縫結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)控的雙縫裝置，其特征在于，所述電磁結(jié)構(gòu)，包括具有對(duì) 稱設(shè)置在左臂和右臂的軛鐵，以及堅(jiān)直對(duì)稱設(shè)置在軛鐵的左臂和右臂處的一對(duì)線圈。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可調(diào)控的雙縫裝置，其特征在于，所述電磁結(jié)構(gòu)，還包括堅(jiān)直 對(duì)稱設(shè)置在所述軛鐵底部的支座。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的可調(diào)控的雙縫裝置，其特征在于，所述雙縫結(jié)構(gòu)， 包括套筒，以及堅(jiān)直設(shè)置在所述套筒中的雙縫組件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可調(diào)控的雙縫裝置，其特征在于，所述雙縫組件，包括堅(jiān)直對(duì) 稱設(shè)置的一對(duì)銅板，堅(jiān)直對(duì)稱設(shè)置在所述一對(duì)銅板之間的一對(duì)磁流變彈性體片材，堅(jiān)直設(shè) 置在所述一對(duì)磁流變彈性體片材之間的中心位置處的遮光膜；所述遮光膜與一對(duì)磁流變彈 性體片材之間的空間構(gòu)成雙縫。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可調(diào)控的雙縫裝置，其特征在于，安裝所述雙縫結(jié)構(gòu)的套筒 中心具有一矩形小孔，小孔內(nèi)側(cè)安裝一玻璃片，起到支撐磁流變彈性體片材與雙縫的作用； 和/或， 雙縫內(nèi)側(cè)通過較軟的遮光膜連接，雙縫的外側(cè)粘貼于磁流變彈性體片材上，通過螺栓 固定于套筒上的銅板一端固定磁流變彈性體片材，這樣磁流變彈性體片材的伸長與收縮能 夠帶動(dòng)雙縫發(fā)生微小位移，繼而實(shí)現(xiàn)雙縫間隙的自動(dòng)調(diào)節(jié)特性； 和/或，電磁結(jié)構(gòu)的磁極部分的長度大于磁流彈性體片材的長度，使磁流變彈性體片 材處于均勻磁場(chǎng)環(huán)境中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可調(diào)控的雙縫裝置，其特征在于，所述磁流變彈性體片材與 雙縫以及遮光膜的高度相同，或者遮光膜選擇較薄的薄膜材料減少縫移動(dòng)時(shí)的阻力，銅板 的高度高于可移動(dòng)的磁流變彈性體片材的高度與雙縫的高度； 起始時(shí)雙縫之間的距離為所需要的最大值，雙縫與外磁場(chǎng)的兩極平行，在零場(chǎng)環(huán)境中 調(diào)節(jié)雙縫干涉儀的整個(gè)裝置，隨后不斷調(diào)節(jié)線圈中的電流，引起磁流變彈性體片材的伸長， 繼而推動(dòng)雙縫向中心移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)雙縫間距的磁場(chǎng)可調(diào)控特性。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可調(diào)控的雙縫裝置，其特征在于，所述雙縫組件，還包括設(shè)置 在雙縫中的一對(duì)玻璃片。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的可調(diào)控的雙縫裝置，其特征在于，所述雙縫組件，還包括分別 水平設(shè)置在一對(duì)銅板的上、下對(duì)應(yīng)端部之間的一薄玻璃片與下玻璃片；一薄玻璃片與下玻 璃片，起到約束磁流變彈性體與雙縫的作用。
【文檔編號(hào)】G09B23/22GK104157197SQ201410430658
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】高偉, 王省哲 申請(qǐng)人:蘭州大學(xué)