一種激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及物理教學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，尤其涉及的是，一種激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌。
【背景技術(shù)】
[0002]一些普通物理運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)教具多年沒有改進(jìn)，例如，名稱為數(shù)字計(jì)時(shí)導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)小車的中國(guó)專利，其申請(qǐng)?zhí)枮?0216765.0，一種普通物理運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)中用于測(cè)定時(shí)間的數(shù)字計(jì)時(shí)導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)小車。本實(shí)用新型的特征是在導(dǎo)軌板面邊緣的淺槽內(nèi)裝有兩個(gè)可滑動(dòng)的控制電子表秒功能的開關(guān)，此兩個(gè)控制開關(guān)用導(dǎo)線分別與電子表的秒功能開關(guān)并聯(lián)，在物理小車一側(cè)的支架上裝有與電子表秒功能開關(guān)的控制開關(guān)相配合使用的實(shí)現(xiàn)對(duì)秒功能開關(guān)控制的控制元件，在電子表的秒功能開關(guān)上并接一單芯插孔。本實(shí)用新型用于普通物理運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)中所有測(cè)定時(shí)間的實(shí)驗(yàn)。
[0003]但是，在二十多年之后，激光技術(shù)的發(fā)展，使得計(jì)時(shí)導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)存在改進(jìn)的空間，達(dá)到更加精確的效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供一種新的激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌，所要解決的技術(shù)問題是如何采用激光技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)導(dǎo)軌、簡(jiǎn)化光路、減少接收器數(shù)量、有效實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)物體的計(jì)時(shí)及測(cè)速、采用若干反射鏡與半導(dǎo)體激光器形成一條光路、采用至少兩對(duì)反射鏡進(jìn)行光的反射、采用反射鏡與導(dǎo)軌的配合形成可用于測(cè)速的至少兩段光路、可配合多種信號(hào)接收裝置使用等。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌，其包括激光器電源、半導(dǎo)體激光器、導(dǎo)軌、反射鏡組、光敏管以及放大器；所述激光器電源連接所述半導(dǎo)體激光器，用于為所述半導(dǎo)體激光器提供電源；所述反射鏡組包括若干反射鏡，各所述反射鏡分別設(shè)置于所述導(dǎo)軌兩側(cè)，并且與所述半導(dǎo)體激光器形成一條光路；其中，各所述反射鏡分別順序反射所述半導(dǎo)體激光器的激光，輸出到所述光敏管；所述光敏管的輸出端連接所述放大器；其中，所述反射鏡組的若干反射鏡中，包括至少兩對(duì)反射鏡；每一對(duì)反射鏡包括位于所述導(dǎo)軌一側(cè)的甲反射鏡以及位于所述導(dǎo)軌另一側(cè)的乙反射鏡；所述甲反射鏡與所述乙反射鏡之間形成橫穿所述導(dǎo)軌的一段光路。
[0006]優(yōu)選的，所述激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌還包括一聲卡，所述聲卡連接所述放大器的輸出端。
[0007]優(yōu)選的，所述激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌還包括一計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)連接所述聲卡的輸出端。
[0008]優(yōu)選的，所述激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌還包括一小車，所述小車設(shè)置在所述導(dǎo)軌上。
[0009]優(yōu)選的，所述光敏管為紅外光敏二極管。
[0010]優(yōu)選的，所述反射鏡為全反射三棱鏡。
[0011]優(yōu)選的，所述反射鏡組中，包括至少三對(duì)反射鏡。
[0012]優(yōu)選的，所述反射鏡組中，包括至少四對(duì)反射鏡。
[0013]優(yōu)選的，所述反射鏡組中，還包括一位于所述一條光路末端的反射鏡。
[0014]優(yōu)選的，位于所述光路末端的反射鏡與所述半導(dǎo)體激光器設(shè)置于所述導(dǎo)軌的同一側(cè)。
[0015]實(shí)施本實(shí)用新型，具有如下有益效果:采用激光技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)導(dǎo)軌、簡(jiǎn)化光路、減少接收器數(shù)量、有效實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)物體的計(jì)時(shí)及測(cè)速、采用若干反射鏡與半導(dǎo)體激光器形成一條光路、采用至少兩對(duì)反射鏡進(jìn)行光的反射、采用反射鏡與導(dǎo)軌的配合形成可用于測(cè)速的至少兩段光路、可配合多種信號(hào)接收裝置使用等，便于作為教學(xué)演示，令學(xué)生學(xué)習(xí)自然物理科學(xué)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為更好的說明本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0018]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是，一種激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌，其包括激光器電源、半導(dǎo)體激光器、導(dǎo)軌、反射鏡組、光敏管以及記錄裝置；例如，所述記錄裝置包括一放大器；又如，記錄裝置還包括與放大器連接的計(jì)算機(jī)等?；蛘?，記錄裝置還可以是其他能夠記錄光敏管輸出信號(hào)的裝置或電路；例如，光敏管還設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由所述記錄裝置進(jìn)行記錄或者所述放大器放大后作為記錄信號(hào)輸出。
[0019]所述激光器電源連接所述半導(dǎo)體激光器，用于為所述半導(dǎo)體激光器提供電源；所述反射鏡組包括若干反射鏡，各所述反射鏡分別設(shè)置于所述導(dǎo)軌兩側(cè)，并且與所述半導(dǎo)體激光器形成一條光路；其中，各所述反射鏡分別順序反射所述半導(dǎo)體激光器的激光，輸出到所述光敏管；所述光敏管的輸出端連接所述放大器；其中，所述反射鏡組的若干反射鏡中，包括至少兩對(duì)反射鏡；每一對(duì)反射鏡包括位于所述導(dǎo)軌一側(cè)的甲反射鏡以及位于所述導(dǎo)軌另一側(cè)的乙反射鏡；所述甲反射鏡與所述乙反射鏡之間形成橫穿所述導(dǎo)軌的一段光路，在教學(xué)演示中，當(dāng)導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過橫穿所述導(dǎo)軌的每一段光路時(shí)，會(huì)短暫遮擋光線，使得光路中斷，此時(shí)光敏管發(fā)出光路中斷的信號(hào)通知，經(jīng)所述放大器放大后輸出；需要說明的是，這些信號(hào)通知、放大信號(hào)，不是本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍，本實(shí)用新型所要求保護(hù)的是該激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)，其配合或包括這些檢測(cè)裝置、記錄裝置使用，可以實(shí)現(xiàn)演示教學(xué)功能。
[0020]這樣，達(dá)到的技術(shù)效果包括:采用激光技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)導(dǎo)軌、簡(jiǎn)化光路、減少接收器數(shù)量、有效實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)物體的計(jì)時(shí)及測(cè)速、采用若干反射鏡與半導(dǎo)體激光器形成一條光路、采用至少兩對(duì)反射鏡進(jìn)行光的反射、采用反射鏡與導(dǎo)軌的配合形成可用于測(cè)速的至少兩段光路、可配合多種信號(hào)接收裝置使用等，便于作為教學(xué)演示，令學(xué)生學(xué)習(xí)自然物理科學(xué)。
[0021]為了減少測(cè)量誤差，優(yōu)選的，所述一段光路垂直于所述導(dǎo)軌，例如，甲反射鏡與乙反射鏡之間的光線，垂直于所述導(dǎo)軌；優(yōu)選的，存在光路的各甲反射鏡之間的光線，以及存在光路的各乙反射鏡之間的光線，均平行于所述導(dǎo)軌。這樣，所達(dá)到的技術(shù)效果是，導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過垂直于所述導(dǎo)軌的每一段光路時(shí)，距離易于計(jì)算，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，便于演示說明，也有利于學(xué)生學(xué)習(xí)。
[0022]為了解決如何有效檢測(cè)光路的技術(shù)問題，例如，所述光敏管為紅外光敏二極管。優(yōu)選的，所述光敏管根據(jù)所述半導(dǎo)體激光器設(shè)置，例如，所述光敏管的型號(hào)根據(jù)所述半導(dǎo)體激光器的輸出波長(zhǎng)而設(shè)置。這樣，可以更精確地有效檢測(cè)光路。
[0023]為了便于用戶使用，無需另行購(gòu)置運(yùn)動(dòng)物體，優(yōu)選的，所述激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌還包括一小車，所述小車設(shè)置在所述導(dǎo)軌上。為了免備電池或者更換電池，優(yōu)選的，所述小車設(shè)置太陽(yáng)能電池板及其充電電路、蓄電池，用于驅(qū)動(dòng)所述小車運(yùn)動(dòng)。為了便于提醒用戶，優(yōu)選的，所述激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌還包括一聲卡，所述聲卡連接所述放大器的輸出端，例如，光路每中斷一次，通過聲卡發(fā)出提示音；又如，采用聲卡進(jìn)行模擬信號(hào)采樣與轉(zhuǎn)換，即其充當(dāng)一個(gè)AD轉(zhuǎn)換器(模擬信號(hào)-數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器)的作用，光敏管連接放大器，信號(hào)放大后由聲卡進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由記錄裝置進(jìn)行記錄或者作為記錄信號(hào)輸出。
[0024]或者，所述激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌還包括一計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)連接所述聲卡的輸出端，例如，光路每中斷一次，通過聲卡發(fā)出提示音或者發(fā)送信號(hào)給所述計(jì)算機(jī)。優(yōu)選的，所述光敏管為紅外光敏二極管。優(yōu)選的，所述反射鏡為全反射三棱鏡，或者，為了便于維修以及簡(jiǎn)化產(chǎn)品，所述反射鏡為平面反射鏡，其中，各所述平面反射鏡分別與所述導(dǎo)軌成45度角，并且，每一對(duì)平面反射鏡中，甲反射鏡與乙反射鏡平行設(shè)置，兩者之間形成橫穿所述導(dǎo)軌的一段光路。這樣，易于維修激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌，某一平面反射鏡損壞時(shí)，可以直接用普通鏡子暫代。為了解決安裝反射鏡的問題，又如，導(dǎo)軌上設(shè)置若干對(duì)安裝孔，每一反射鏡對(duì)應(yīng)設(shè)置一安裝插件，所述安裝插件插入對(duì)應(yīng)的安裝孔中，以固定反射鏡的位置和反射方向。這樣，安裝方便，光路組配簡(jiǎn)單。
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是，一種激光計(jì)時(shí)導(dǎo)軌，其包括激光器電源100、半導(dǎo)體激光器200、導(dǎo)軌400、三棱鏡組500、光敏管600以及放大器700 ;所述激光器電源連接所述半導(dǎo)體激光器，用于為所述半導(dǎo)體激光器提供電源；所述半導(dǎo)體激光器輸出激光到所述三棱鏡組，例如，輸出到第一三棱鏡510。優(yōu)選的，所述