一种空腔式黑体辐射演示仪.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112435545A(43)申请公布日2021.03.02(21)申请号202011341428.4(22)申请日2020.11.25(71)申请人南开大学地址300071天津市南开区卫津路94号南开大学物理学院(72)发明人赵春红孙骞陈宗强王晓杰孔勇发(74)专利代理机构北京申翔知识产权代理有限公司11214代理人周春发(51)Int.Cl.G09B23/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种空腔式黑体辐射演示仪(57)摘要本发明提出一种空腔式黑体辐射演示仪，其包括一个无盖空腔正方体亚克力透明玻璃容器、一个正方形透明挡板，一只激光笔，一个激光电源、一个烟雾机、一个可固定激光的支架、一些可剪裁的软面镜子；正方形空腔内侧壁粘贴用同尺寸的软面镜子且光滑面向内，其中一侧壁正中心留有狭缝；正方形挡板放置在空腔上方；长方形支架上有一个圆孔，其支架上可插入激光笔，激光笔同时连接激光电源；所述烟雾机产生充当激光光束的传播介质的烟雾。本发明能够同时允许多人参与演示空腔式黑体辐射的实验，具有较强的互动性、趣味性。CN112435545ACN112435545A权利要求书1/1页1.一种空腔式黑体辐射演示仪，其特征在于，其包括一个无盖空腔正方体亚克力透明玻璃容器、一个正方形透明挡板，一只激光笔，一个激光电源、一个烟雾机、一个可固定激光的支架、一些可剪裁的软面镜子；正方形空腔内侧壁粘贴用同尺寸的软面镜子且光滑面向内，其中一侧壁正中心留有狭缝；正方形挡板放置在空腔上方；长方形支架上有一个圆孔，其支架上可插入激光笔，激光笔同时连接激光电源；所述烟雾机产生充当激光光束的传播介质的烟雾。2.根据权利要求1所述的一种空腔式黑体辐射演示仪，其特征在于，所述玻璃容器为透明亚克力制作的正方体，空心且无上盖，其长、宽、高均为24cm、厚5mm，里面能够添加有色液体或烟雾。3.根据权利要求1所述的一种空腔式黑体辐射演示仪，其特征在于，所述正方形透明玻璃盖为亚克力制作，其长、宽均为25cm、厚2mm，能完全遮盖住正方形空腔容器。4.根据权利要求1所述的一种空腔式黑体辐射演示仪，其特征在于，激光笔的功率为10mW，能明显透过稀薄烟雾，展示空腔内黑体辐射的特性。5.根据权利要求1所述的一种空腔式黑体辐射演示仪，其特征在于，在空腔内设置一台电动烟雾机，所述电动烟雾机的功率为400W且能够充电喷出烟雾。6.根据权利要求1所述的一种空腔式黑体辐射演示仪，其特征在于，长方形支架采用3D打印机技术，安放在正方形空腔外侧，其长3cm、宽2.5cm、高13cm、厚5mm，所述支架上圆孔的孔直径为12MM。7.根据权利要求1-3之任一所述的一种空腔式黑体辐射演示仪，其特征在于，软面玻璃纸剪裁成同尺寸并贴合于正方体空腔测内壁，且光滑镜面向内，其中一个内壁正中心有1mm的狭缝，激光可通过狭缝直射进正方体空腔内。8.根据权利要求1-3之任一所述的一种空腔式黑体辐射演示仪，其特征在于，设置一台激光电源，与激光笔连接。9.根据权利要求7所述的一种空腔式黑体辐射演示仪，其特征在于，长方形支架放于带有狭缝腔体外侧，且正对狭缝。2CN112435545A说明书1/3页一种空腔式黑体辐射演示仪技术领域[0001]本发明属于电磁学技术领域，具体为一种空腔式黑体辐射演示仪，其适用于大型大学物理实验以及课堂演示教学，可近似模拟黑体辐射。背景技术[0002]任何物体都具有不断辐射、吸收、反射电磁波的性质；辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体——黑体(blackbody)，以此作为热辐射研究的标准物体。黑体辐射源被广泛用于各种辐射温度计、热成像系统等辐射测温设备的标定；标定各种红外辐射源的辐射强度等。黑体是一种理想物体，在自然界是不存在的。基尔霍夫提出的理想黑体理论为人们研制人工黑体提供了基本方法，研发一款装置简单、现象直观、稳定性好、功能丰富的教学仪器有利于让学生们更好的理解黑体辐射的原理，能明显直接的观察，能亲自操作实验过程，这样更利于激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力。[0003]但现有演示黑体辐射的仪器大都比较笨重，装置复杂，成本高昂，步骤繁琐且需要加热等诸多特别，并且非常不适合锻炼学生的动手能力和观察能力。发明内容[0004]基于现有技术中存在的技术难题，本发明提供一种空腔式黑体辐射演示仪，其既可以在教室又可以在科技馆等大型场所演示接近于黑体辐射的相关知识。[0005]依据本发明的技术方案，提供一种空腔式黑体辐射演示仪，其包括一个无盖空腔正