本实用新型专利技术公开了一种用于测量光速的光学装置，其包括Moku多功能测量仪、示波显示器、沿光学路径依次设置的激光器、分光镜、角锥镜、凸透镜以及探测器，所述激光器、所述探测器通过电缆与所述Moku多功能测量仪连通，所述Moku多功能测量仪与所述示波显示器通信连通；所述角锥镜活动设置在一直线导轨上。本实用新型专利技术实现了光速的精准测量，整体结构简单，操作便捷。操作便捷。操作便捷。
【技术实现步骤摘要】
一种用于测量光速的光学装置
[0001]本技术属于光速测量
，具体的说涉及一种用于测量光速的光学装置。
技术介绍
[0002]光速是物理学中最重要的基本常数之一，也是所有各种频率的电磁波在真空中的传播速度。狭义相对论认为：任何信号和物体的速度都不能超过真空中的光速；在折射率为n的介质中，光的传播速度为：v＝c/n；在光学和物理学的发展历史上，光速的测定，一直是许多科学家为之探索的课题。许多光速测量方法那巧妙的构思、高超的实验设计一直在启迪着后人的物理学研究。
[0003]现有技术中专利号为CN201821488769.2公开了一种用于测量光速的光学装置，其除了包含发射模块(激光器)和接收模块(示波器)之外，光路还包括了声光移频器、高频信号源、频率计、滤波放大、光电倍增管、多个全反镜、半反镜、斩光器等调整器件，光路从发射模块出光，分成多路再合光进入接收模块，整个光路调整比较复杂，需要先分光，再合光，有一定的安装调整难度。对于使用该测量装置的人员而言也需要一定的专业知识去理解。因此，该光速测量装置其整体结构较为复杂，对于普通人来说不容易去理解，且安装调试困难，对于普通人员难以实现。
[0004]因此，有必要提供一种新的用于测量光速的光学装置来解决上述技术问题。
技术实现思路
[0005]本技术的主要目的在于提供一种用于测量光速的光学装置，其结构简单，成本低；利用专业仪器Moku的信号发生器、数据采集和示波器功能加上实验装置就能方便测量出光速。
[0006]本技术通过如下技术方案实现上述目的：一种用于测量光速的光学装置，其包括Moku多功能测量仪、示波显示器、沿光学路径依次设置的激光器、分光镜、角锥镜、凸透镜以及探测器，所述激光器、所述探测器通过电缆与所述Moku多功能测量仪连通，所述Moku多功能测量仪与所述示波显示器通信连通；所述角锥镜活动设置在一直线导轨上。
[0007]进一步的，还包括水平移载机构，所述水平移载机构包括所述直线导轨、活动设置在所述直线导轨上的活动块、驱动所述活动块在直线导轨上移动的驱动件，所述角锥镜安装在所述活动块上。
[0008]进一步的，所述直线导轨为带有刻度的滑轨。
[0009]进一步的，所述激光器为波长是632nm的红色可调制激光器。
[0010]进一步的，所述激光器发出的光经过所述分光镜进入角锥镜，所述角锥镜反射出与入射光平行的出射光，所述出射光到达分光镜后，再向上反射，经过所述凸透镜聚焦到所述探测器上，所述探测器的信号通过BNC电缆连接器连接到所述Moku多功能测量仪的接收端，并在所述示波显示器上显示出来。
[0011]进一步的，所述Moku多功能测量仪具有信号发生器功能模块、数据采集功能模块、示波显示功能模块；所述信号发生器功能模块对所述激光器进行调制；所述数据采集功能模块对所述探测器进行信号采集，所述示波显示功能模块在所述示波显示器上进行数据显示和分析。
[0012]与现有技术相比，本技术一种用于测量光速的光学装置的有益效果在于：利用专业仪器Moku的信号发生器、数据采集和示波器功能，结合光路设计，配合角锥镜的移动，能方便测量出光速；通过通俗易懂的路程、时间、速度的关系，在过程中通过测量光程变化导致的时间差从而较为简单地测量出光速；结构简单，制作成本低且通俗易懂。
【附图说明】
[0013]图1为本技术实施例的结构示意图；
[0014]图中数字表示：
[0015]100
‑
用于测量光速的光学装置；
[0016]1‑
Moku多功能测量仪；2
‑
示波显示器；3
‑
激光器；4
‑
分光镜；5
‑
角锥镜； 6
‑
凸透镜；7
‑
探测器；8
‑
水平移载机构，81
‑
直线导轨，82
‑
活动块。
【具体实施方式】
[0017]实施例：
[0018]请参照图1本实施例为一种用于测量光速的光学装置100，其包括Moku 多功能测量仪1、示波显示器2、沿光学路径依次设置的激光器3、分光镜4、角锥镜5、凸透镜6以及探测器7，激光器3、探测器7通过电缆与Moku多功能测量仪1连通，Moku多功能测量仪1与示波显示器2通信连通；角锥镜 5活动设置在一水平移载机构8上。
[0019]水平移载机构8包括直线导轨81、活动设置在直线导轨81上的活动块82、驱动活动块82在直线导轨81上移动的驱动件(图中未标示)，角锥镜5 安装在活动块82上。直线导轨81为带有刻度的滑轨。
[0020]激光器3为波长是632nm的红色可调制激光器，其通过BNC电缆连接器与Moku多功能测量仪1连接，激光器3发出的光经过分光镜4一直往前到达角锥镜5，角锥镜5的功能是能够反射出与入射光平行的反射光出去，和其本身的安装角度无影响，因此，大大降低了角锥镜5的安装精度要求；角锥镜5 安装在活动块82上面，活动块82可以在带刻度的直线导轨81上左右滑动，其滑动距离可以从导轨刻度上直接读出来，也可以直接通过所述驱动件控制角锥镜5的移动距离。经过角锥镜5反射的光再次反射到达分光镜4后，再向上反射，经过凸透镜6聚焦到探测器7上，探测器7的信号通过BNC电缆连接器连接到Moku多功能测量仪1的接收端。Moku多功能测量仪1是一款多功能的仪器，具有信号发生器、数据采集、示波显示器等功能，Moku多功能测量仪1可从市面上上海旭为光电科技有限公司购买获得。
[0021]本实施例中利用Moku多功能测量仪1中的信号发生器功能对激光器3 进行调制，利用Moku多功能测量仪1中的数据采集功能对探测器7进行信号采集，利用Moku多功能测量仪1中示波器功能在示波显示器2上进行数据显示和分析。
[0022]本实施例用于测量光速的光学装置100的光速测量方法为：所述Moku 多功能测量仪对所述激光器施加100～150M正弦的调制信号，不同的调制信号对最终的测量结果有差
异。所述激光器3发出的光束通过所述用于测量光速的光学装置100后被Moku多功能测量仪1采集，并在示波显示器2上显示波形；将此波形作为参考轨迹进行锁定，在该参考轨迹上添加一个时间光标，并将光标移动到波峰处；驱动所述角锥镜5移动距离
△
d，示波显示器2上的波形对应的产生水平飘移；在添加一个时间光标并移动到锁定轨迹的相邻波峰处，两个时间光标之间的时间差
△
t就是由于移动角锥镜5产生的路程差
△
d 导致的，根据路程、速度、时间关系，则光速V的计算公式为：V＝2
△
d/
△
t。
[0023]本实施例一种用于测量光速的光学装置，利用光的飞行时间实现光速的测量，结构简单，通俗易懂，测量操作方便。具体的，
[0024]1)采用多功能仪器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于测量光速的光学装置，其特征在于：其包括Moku多功能测量仪、示波显示器、沿光学路径依次设置的激光器、分光镜、角锥镜、凸透镜以及探测器，所述激光器、所述探测器通过电缆与所述Moku多功能测量仪连通，所述Moku多功能测量仪与所述示波显示器通信连通；所述角锥镜活动设置在一直线导轨上；所述光学装置还包括水平移载机构，所述水平移载机构包括所述直线导轨、活动设置在所述直线导轨上的活动块、驱动所述活动块在直线导轨上移动的驱动件，所述角锥镜安装在所述活动块上；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张俊飞，陈凡，陈小林，汪燕，
申请(专利权)人：复拓科学仪器苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：
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