用于測量太陽光照強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了用于測量太陽光照強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置，包括底座，所述底座上設(shè)置有支柱，所述支柱上固定有密閉玻璃腔，密閉玻璃腔內(nèi)設(shè)置有液體，所述密閉玻璃腔內(nèi)壁設(shè)置有溫度計(jì)，所述密閉玻璃腔內(nèi)設(shè)置有銅棒，所述銅棒穿過密閉玻璃腔的底部連接空心銅球，所述空心銅球上設(shè)置有通孔，所述底座上還設(shè)置有撓性支架，所述撓性支架上設(shè)置有透鏡。該實(shí)驗(yàn)裝置可用于光照強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程，通過操作該實(shí)驗(yàn)裝置可以使學(xué)生掌握光照強(qiáng)度、輻射面積、輻射時(shí)間及能量守恒等多項(xiàng)物理知識點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
用于測量太陽光照強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置
本技術(shù)涉及中學(xué)物理的實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及測量太陽光光照強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置。屬于教學(xué)實(shí)驗(yàn)器材領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
在中學(xué)物理中會涉及對太陽光光照強(qiáng)度的相關(guān)物理知識，但是，針對該部分內(nèi)容并沒有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程。現(xiàn)有的光照強(qiáng)度測量儀雖然可以直接測量出太陽光的強(qiáng)度，但對了解太陽光光照強(qiáng)度的知識而言并不能起到良好的作用。在學(xué)習(xí)光能量的過程中，光的強(qiáng)度、照射面積、持續(xù)時(shí)間等之間的關(guān)系不能夠被表征出來。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是針對現(xiàn)有情況的不足，提供一種測量太陽光照強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置有利于設(shè)置光照強(qiáng)度的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程。為了解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)的用于測量太陽光照強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置，包括底座，所述底座上設(shè)置有支柱，所述支柱上固定有密閉玻璃腔，密閉玻璃腔內(nèi)設(shè)置有液體，所述密閉玻璃腔內(nèi)壁設(shè)置有溫度計(jì)，所述密閉玻璃腔內(nèi)設(shè)置有銅棒，所述銅棒穿過密閉玻璃腔的底部連接空心銅球，所述空心銅球上設(shè)置有通孔，所述底座上還設(shè)置有撓性支架，所述撓性支架上設(shè)置有透鏡。上述的技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述密閉玻璃腔外部還包裹有密閉玻璃罩，所述密閉玻璃腔和密閉玻璃罩之間為真空狀態(tài)。上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述銅棒底部設(shè)置有熱敏溫度計(jì)。本技術(shù)用于測量太陽光照強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置可用于光照強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程，通過操作該實(shí)驗(yàn)裝置可以使學(xué)生掌握光照強(qiáng)度、輻射面積、輻射時(shí)間及能量守恒等多項(xiàng)物理知識點(diǎn)。附圖說明圖1為實(shí)驗(yàn)裝置的一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)化實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式根據(jù)圖1可知，用于測量太陽光照強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置，包括底座1、所述底座1的一側(cè)設(shè)置有支柱2，所述支柱2上固定有密閉玻璃腔3，所述密閉玻璃腔3的內(nèi)部包含有水，水作為儲熱介質(zhì)，也可以用海水，酒精等儲熱介質(zhì)。所述密閉玻璃腔3的內(nèi)壁設(shè)置有溫度計(jì)4，用來測量熱介質(zhì)的溫度。所述密閉玻璃腔3的內(nèi)部還設(shè)置有銅棒5，銅棒5是加熱裝置，也可以用鋁棒等代替，但銅棒的效果最好。銅棒5穿過密閉玻璃腔3的底部，兩者連接處確保沒有縫隙，防止水會流出。銅棒5的底部設(shè)置有一個(gè)折角，銅棒5底部的端頭上連接有空心銅球6，空心銅球6也是加熱裝置，可以用空心鋁球等代替，但空心銅球的效果最好。空心銅球6上設(shè)置有通孔，便于光線進(jìn)入空心銅球6的內(nèi)壁，空心銅球6的內(nèi)壁為不平整結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置凹凸槽或凹凸點(diǎn)等其他結(jié)構(gòu)，避免強(qiáng)光束直接反射出空心銅球6。所述底座1的另一側(cè)設(shè)置有撓性支架7，撓性支架7上設(shè)置有透鏡8，撓性支架7可以調(diào)節(jié)透鏡8的狀態(tài)。該實(shí)驗(yàn)裝置的基本原理是采用能量守恒，當(dāng)我們知道在已知的面積上，在已知的時(shí)間內(nèi)吸收的能量值，我們就可以計(jì)算出太陽光照的強(qiáng)度。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，將透鏡8調(diào)整好合適的角度，使其聚光點(diǎn)正好穿過空心銅球6的通孔。透鏡8將太陽光匯聚至空心銅球6的內(nèi)壁，對空心銅球6內(nèi)壁進(jìn)行加熱，通過銅棒5對密閉玻璃腔3內(nèi)的水進(jìn)行加熱。記錄前后水溫的溫度差及加熱時(shí)間可以獲得在該時(shí)間段獲得的能量值，且透鏡的面積為已知。通過光照時(shí)間、光照面積及獲取的能量則可以計(jì)算出光照的強(qiáng)度。利用透鏡8來聚集太陽光，可以大大縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，避免吸收能量流失的同時(shí)，可以適應(yīng)太陽光照強(qiáng)度變化帶來的實(shí)驗(yàn)不宜操作性。為了進(jìn)一步提升實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，避免能量流失帶來的計(jì)算誤差，本技術(shù)的改進(jìn)方案如圖2所示。在上述實(shí)施方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了更佳的改進(jìn)。具體的改進(jìn)為再增加一個(gè)密閉玻璃罩9，密閉玻璃罩9包裹在密閉玻璃腔3的外部，銅棒5穿過密閉玻璃腔3和密閉玻璃罩9的底部；銅棒5與密閉玻璃腔3和密閉玻璃罩9的連接處均沒有縫隙，避免液體或氣體泄漏。密閉玻璃腔3和密閉玻璃罩9的中間為真空結(jié)構(gòu)，真空狀態(tài)下可以有效避免密閉玻璃腔3內(nèi)吸收的熱能外泄，進(jìn)一步提高測量的準(zhǔn)確度。雖然通過水的比熱容可以計(jì)算出水吸收的能量值，同時(shí)，也極好的控制了吸收能量后能量流失的問題。但是，銅棒5和空心銅球6作為加熱器件，其本身也需要吸收部分能量。因此，必須考慮銅棒5和空心銅球6上的能量損失。為了解決這一問題，在銅棒5的底部，位于密閉玻璃罩9的外側(cè)，設(shè)置一個(gè)熱敏溫度計(jì)，記錄前后的溫度差，進(jìn)而計(jì)算出其在銅棒5和空心銅球6上損失的能量。本技術(shù)的測量太陽光照強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。可以通過更換包含不同介質(zhì)的密閉玻璃腔3或不同尺寸的透鏡8來適應(yīng)不同環(huán)境狀態(tài)，進(jìn)而完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。也可以通過設(shè)置多組進(jìn)行比對，進(jìn)而獲得最優(yōu)的測量值。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于測量太陽光照強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置，包括底座，所述底座上設(shè)置有支柱，所述支柱上固定有密閉玻璃腔，密閉玻璃腔內(nèi)設(shè)置有液體，其特征在于：所述密閉玻璃腔內(nèi)壁設(shè)置有溫度計(jì)，所述密閉玻璃腔內(nèi)設(shè)置有銅棒，所述銅棒穿過密閉玻璃腔的底部連接空心銅球，所述空心銅球上設(shè)置有通孔，所述底座上還設(shè)置有撓性支架，所述撓性支架上設(shè)置有透鏡。

【技術(shù)特征摘要】
1.用于測量太陽光照強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置，包括底座，所述底座上設(shè)置有支柱，所述支柱上固定有密閉玻璃腔，密閉玻璃腔內(nèi)設(shè)置有液體，其特征在于：所述密閉玻璃腔內(nèi)壁設(shè)置有溫度計(jì)，所述密閉玻璃腔內(nèi)設(shè)置有銅棒，所述銅棒穿過密閉玻璃腔的底部連接空心銅球，所述空心銅球上設(shè)置有通孔，所述底座上還設(shè)置有撓性支架，所述撓性支架上設(shè)置有透鏡。2.如權(quán)利要...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳宇軒，
申請(專利權(quán))人：陳宇軒，
類型：新型
國別省市：江蘇,32