(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122724544.0 (22)申请日 2021.11.08 (73)专利权人 中国石油大 学 （北京） 地址 102249 北京市昌平区府学路18号 (72)发明人 周晋萱　郭昊　张颍　揣策　 杨振清　邵长金　 (74)专利代理 机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人 邝圆晖　李国 (51)Int.Cl. G09B 23/22(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)实用新型名称 彩虹的测控 装置 (57)摘要 本实用新型提供一种彩虹的测控装置， 彩虹 的测控装置包括沿光线的传输方向依次布置的 光源、 透明水缸、 承接光屏以及位于透明水缸和 承接光屏之间的分光计组件， 其特征在于， 透明 水缸内盛装有清水或梯度浓度的氯化钠溶液， 透 明水缸内设置有用于对入射到透明水缸内的光 线进行反射的光线反射件， 光线反射件贴设于透 明水缸的内侧壁并浸没于清水或梯度浓度的氯 化钠溶液中。 本实用新型通过将 透明水缸中的清 水替换成梯度浓度的氯化钠溶液， 在承接光屏和 透明水缸之间设置测量彩虹带中不同色光的折 射角度得分光计组件， 且承接光屏不仅能够承接 彩虹像， 还能够测量彩虹像的面积， 从而可以实 现对彩虹的多 项指标测量的目的。 权利要求书1页 说明书7页 附图3页 CN 216249690 U 2022.04.08 CN 216249690 U 1.一种彩虹的测控装置， 所述彩虹的测控装置包括沿光线的传输方向依次布置的光源 (10)、 透明水缸(20)、 承接光屏(30)以及位于所述透明水缸(20)和所述承接光屏(30)之间 的分光计组件， 其特征在于， 所述透明水缸(20)内盛装有清水或梯度浓度的氯化钠溶液， 所 述透明水缸(20)内设置有用于对入射到所述透明水缸(20)内的光线进行反射的光线反射 件， 所述光线反射件贴设于所述透明水缸(20)的内侧壁并浸没于所述清水或梯度浓度的氯 化钠溶液中； 所述承接光屏(30)用于承接从所述透明水缸(20)内折射出的光线并测量彩虹 的面积， 所述分光计组件用于测量彩虹带中不同色光的折 射角度。 2.如权利要求1所述的彩虹的测控装置， 其特征在于， 所述承接光屏(30)的朝向彩虹的 出射光路的一侧安装有用于固定坐标纸的支架， 由所述透明水缸(20)内折射出的光线能够 显示在所述 坐标纸上， 所述 坐标纸上每 个方格的面积为1m m2。 3.如权利要求1所述的彩虹的测控装置， 其特征在于， 所述彩虹的测控装置还包括位于 所述透明水缸(20)的下方的载物台(50)， 所述载物台(50)能够旋转并用于调节所述分光计 组件的水平 平衡。 4.如权利要求3所述的彩虹的测控装置， 其特征在于， 所述分光计组件包括目镜(40)、 刻度盘和安装于所述目镜(40)下方的支撑手柄(41)， 所述目镜(40)与所述支撑手柄(41)可 旋转连接且能够绕所述载物台(50)的圆心转动， 以使从所述透明水缸(20)射出的出射光线 的延长线与所述载物台(5 0)的圆形正上 方相交。 5.如权利要求3所述的彩虹的测控装置， 其特征在于， 所述彩虹的测控装置还包括位于 所述载物台(5 0)上的激光测距仪， 所述激光测距仪用于测定彩虹光路中每一段的长度。 6.如权利要求3所述的彩虹的测控装置， 其特征在于， 所述彩虹的测控装置还包括设置 于所述载物台(5 0)下方的底座(90)， 所述底座(90)的底部安装有用于行 走的万向轮。 7.如权利要求6所述的彩虹的测控装置， 其特征在于， 所述底座(90)上放置有硬质塑胶 防滑垫。 8.如权利要求1至7中任意一项所述的彩虹的测控装置， 其特征在于， 所述彩虹的测控 装置还包括用于测量所述彩虹的折 射光线的光强度的强度计。 9.如权利要求1至7中任意一项所述的彩虹的测控装置， 其特征在于， 所述透明水缸 (20)的材质为 亚克力玻璃制件。 10.如权利要求1至7中任意一项所述的彩虹的测控装置， 其特征在于， 所述透明水缸 (20)靠近所述光源(10)的一侧的缸体内侧壁 沿高度方向贴设有两列遮光纸， 两列所述遮光 纸之间形成供 所述光源(10)发射的光线射入的空间。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216249690 U 2彩虹的测控装 置 技术领域 [0001]本实用新型属于光学测量 技术领域， 尤其涉及一种彩虹的测控 装置。 背景技术 [0002]虹和霓是由于太阳光线被大气中的水滴反射和折射而形成的一种自然现象。 雨过 天晴时， 太阳对面的天空中将出现彩色圆弧， 按一定顺序排列红、 橙、 黄、 绿、 蓝、 靛、 紫七种 颜色。 这种圆弧有 时能见到两个， 红色在外、 紫色在内， 颜色鲜艳的叫 “虹”， 红色在内、 紫色 在外， 颜色较淡的叫霓 ”。 虹形成时， 阳光进入 水滴， 先折射一次， 然后在水滴的背面反射， 最 后离开水滴时再折射一次。 因为水对光有色散的作用， 不同波长的光的折射率有 所不同， 紫 光的折射角度比红光大。 由于光在水滴内被反射， 所以观察者看见的光谱是倒过来， 红光在 最上方， 其他颜色在下。 [0003]霓是阳光折射进入水滴， 再在水滴内部发生两次反射， 最终通过折射射出水滴得 到的。 由于 反射并非完美的全反射， 会损失部 分能量， 因此， 发生两次反射得到的霓， 通常比 只发生一次反射得到的虹的光强要弱， 因此采用传统方式获取的光强较弱的霓， 不方便研 究人员观察和准确研究。 [0004]虹与霓是雨过天晴后的一种常见自然现象， 了解其形成机理与研究方法可加深对 该光学现象的科学认知。 观测虹与霓所设计的实验装置， 应能够满足在实现虹与霓实验现 象基本再现的前提下， 能够对虹或霓的部分参数指标进行测量与研究讨论， 并深度探讨其 影响。 实用新型内容 [0005]针对现有技术的上述缺陷或不足， 本实用新型提供了一种彩虹的测控装置， 以解 决目前彩虹呈现装置无法准确的测量彩虹的参数的技 术问题。 [0006]为了实现上述目的， 本实用新型提供一种彩虹的测控装置， 所述彩虹的测控装置 包括沿光线的传输方向依 次布置的光源、 透明水缸、 承接光屏以及位于所述透明水缸和所 述承接光屏之间的分光计组件， 其特征在于， 所述透明水缸内盛装有清水或梯度浓度的氯 化钠溶液， 所述透明水缸内设置有用于对入射到所述透明水缸内的光线进 行反射的光线反 射件， 所述光线反射件贴设于所述透明水缸的内侧壁并浸没于所述清水或梯度浓度的氯化 钠溶液中； 所述承接光屏用于承接从所述透明水缸内折射出 的光线并测 量彩虹的面积， 所 述分光计组件用于测量彩虹带中不同色光的折 射角度。 [0007]在本实用新型的实施例中， 所述承接光屏的朝向彩虹的出射光路的一侧安装有用 于固定坐标纸的支架， 由所述透明水缸内折射出 的光线能够显示在所述坐标纸上， 所述坐 标纸上每 个方格的面积为1m m2。 [0008]在本实用新型的实施例中， 所述彩虹的测控装置还包括位于所述透明水缸的下方 的载物台， 所述载物台能够旋转并用于调节所述分光计组件的水平 平衡。 [0009]在本实用新型的实施例中， 所述分光计组件包括目镜、 刻度盘和安装于所述目镜说　明　书 1/7 页 3 CN 216249690 U 3