关于油膜法测量分子装置的研究

刘向

摘   要：本研究涉及油膜法技术领域，尤其是一种油膜法测量分子装置。本研究中，容器上端设置卡座，在卡座中嵌入由卡块固定在一起的方隔板和玻璃板，由于玻璃板和方隔板采用先卡装、再嵌装的安装方式，当油膜彻底分散开后，学生能够便捷的在方隔板上按照油膜投影的边缘进行划线，玻璃板和方格板位置稳定，保证了划线的准确度，另外，通过平行光源射出的光线，能够使油膜层和痱子粉层的亮度不同，进一步提高了划线的准确度，当使用摄像头时，可以将正投影的痱子粉层和油膜层投影在方格板上的图像录入计算机中，通过计算机制图软件来调整图像的颜色和亮度，并能将处理好的图像显示在大屏幕上，供学生进行占用方格的计数。

关键词：油膜法  卡座  方隔板  玻璃板

中图分类号：G420                                  文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）02（c）-0076-02

1  背景技术

油膜法是用来估测分子直径的一种方法，其实验过程是：在容器内装水，撒上一层痱子粉，然后滴加一滴油，使其尽量扩散开，在容器上端开口放好玻璃板，使用笔沿着油膜的边缘进行划线，再将玻璃板取下，覆盖带有小方格的纸张，按照划线的边缘进行小方格的计数，最后根据d=V/S来计算出油膜的厚度d，因为油膜为单分子层，所以油膜的厚度即为油分子的直径。上述实验中存在以下问题：（1）由于玻璃板需要放在容器开口处，并通过笔进行划线，一旦出现晃动，会影响油膜边缘的准确划线;（2）划线时必须保持正投影的观察方式，尽可能的真实还原油膜的边缘，但在划线时会出现歪斜的问题，导致边缘划线的误差，最终导致计数的误差，影响最终计算结果。

2  研究内容

本研究的目的在于克服现有技术的不足，提供结构简单，利用下置光源提高油膜覆盖区域与痱子粉覆盖区域的区别，然后通过摄像头进行正投影的图像获取，提高边缘准确度和计数准确度的一种油膜法测量分子装置。

本研究采取的技术方案是：

一种油膜法测量分子装置，包括容器，在容器内放置有水，水面具有油膜层，其特征在于：在容器外缘上端设置有环形的卡座，该卡座内嵌装有玻璃板，在玻璃板上端面设置有带有小方格的透明的方格板。

所述容器下端嵌装在基座内，容器底板下方的基座内设置有平行光源，该平行光源射出的光线穿过容器透明的底板、水和油膜层后照射到玻璃板。

所述方格板叠放在玻璃板上端面且二者通过边沿设置的多个卡块固定，该多个卡块嵌入卡座内切玻璃板扣装在容器上端开口处。

所述基座内设置一空腔，该空腔内设置平行光源的控制器，在控制器上方的空腔内设置电路板，电路板上端面均布设置多个LED灯具，所述空腔通过基座上的开孔连通外部。

在基座上设置有啮合座，该啮合座内啮合有支撑杆，该支撑杆外缘设置有外螺纹，该外螺纹上套装一具有内螺纹的转动座，转动座外缘设置一向所述容器上方延伸的安装杆，该安装杆设置一能沿着安装杆轴向移动的摄像头，摄像头的输出端连接计算机。

本研究的优点和积极效果是：

本研究中，容器上端设置卡座，在卡座中嵌入由卡块固定在一起的方隔板和玻璃板，由于玻璃板和方隔板采用先卡装、再嵌装的安装方式，当油膜彻底分散开后，学生能够便捷的在方隔板上按照油膜投影的边缘进行划线，玻璃板和方格板位置穩定，保证了划线的准确度，另外，通过平行光源射出的光线，能够使油膜层和痱子粉层的亮度不同，进一步提高了划线的准确度，当使用摄像头时，可以将正投影的痱子粉层和油膜层投影在方格板上的图像录入计算机中，通过计算机制图软件来调整图像的颜色和亮度，并能将处理好的图像显示在大屏幕上，供学生进行占用方格的计数。

3 附图说明

4 具体实施方式

下面结合实施例，对本研究进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本研究的保护范围。

一种油膜法测量分子装置，如图1、图2所示，包括容器8，在容器内放置有水13，水面具有痱子粉层和油膜层12，本研究的创新是：在容器外缘上端设置有环形的卡座9，该卡座内嵌装有玻璃板11，在玻璃板上端面设置有带有小方格24的透明的方格板10。

本实施例中，容器下端嵌装在基座15的开孔14内，容器底板20下方的基座内设置有平行光源，该平行光源射出的光线穿过容器透明的底板、水和油膜层后照射到玻璃板。

方格板叠放在玻璃板上端面且二者通过边沿设置的多个卡块7固定，该多个卡块嵌入卡座内切玻璃板扣装在容器上端开口处，在卡块上端面设置有用于提起卡块的把手6。

基座内设置一空腔21，该空腔内设置平行光源的控制器19，在控制器上方的空腔内设置电路板18，电路板上端面均布设置多个LED灯具17，这些LED灯具自身带有汇聚光线的透镜或反光器，该透镜或反光器使LED射出的光线形成平行光线。

为了降低热量对电子元器件的损坏，空腔通过基座上的开孔22连通外部。

基座下端的基板16上设置有啮合座23，该啮合座内啮合有支撑杆1，该支撑杆外缘设置有外螺纹，该外螺纹上套装一具有内螺纹的转动座2，转动座外缘设置一向容器上方延伸的安装杆3，该安装杆设置一能沿着安装杆轴向移动的滑动套4，滑动套底面设置摄像头5，摄像头的输出端连接计算机。

本研究的使用过程是：（1）将水装入容器，然后撒上痱子粉，再滴加酒精油酸液，扣上复合在一起的玻璃板和方隔板;（2）待油膜层彻底分散开后，打开平行光源，使油膜层在方隔板上投影;（3）使用笔在方隔板上划线，使线条与痱子粉层和油膜层的分界线重合;（4）取下玻璃板和方隔板，取下卡块，将方隔板上占用的方格进行计数。

当使用摄像头时，步骤（3）为调整安装杆到合适的高度以及调整滑动套到容器的中心部（可使摄像头中心与方隔板中心处对位即可），启动摄像头拍照，然后将计算机接收的图像进行颜色和亮度的调整，痱子粉层和油膜层的亮度产生较大的差异，直接技术油膜层对应的区域占用的方格数即可。

参考文献

[1] 曹丕显.高中物理创新实践应用实例[M].深圳：海天出版社，2010.

[2] 相丽环.一种实验室防火砂存放装置[J].中国新技术新产品，2016（24）：43.

[3] 姚亮.一种升降景观灯灯杆的设计[J].科技经济导刊，2019，27（1）：55，58.