布朗运动光学成像机光电一体化教具制造技术

布朗运动光学成像机光电一体化教具。本实用新型专利技术涉及一种布朗运动光学成像机光电一体化教具。所述的载物台（2）的下片上端设置单片机（10）与水箱（11），所述的载物台（2）的上片下端设置激光源（1），所述的激光源（1）的正上方设置水槽（3），所述的载物台（2）的上片上端设置水槽（3），所述的水槽（3）的正上方设置放大镜头组。本实用新型专利技术用于布朗运动光学成像机光电一体化教具。

【技术实现步骤摘要】
布朗运动光学成像机光电一体化教具
本技术涉及一种布朗运动光学成像机光电一体化教具。
技术介绍
目前高中物理中关于布朗运动与外界因素，特别是粒子运动的速度与温度变化关系的研究，多采用直接讲解和理论模拟实验，实验现象不直观，科学严谨程度不够。教材上提供的演示实验，很难现场演示观察，实验的成功率不高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种布朗运动光学成像机光电一体化教具，为了克服上述演示实验的不足，利用强光做光源、单片机通过程序的编译，控制载有微粒的水槽中液体的温度，利用光学成像原理，将“布朗运动”现象直接投影到白板或墙壁上的教学演示教具。上述的目的通过以下的技术方案实现：一种布朗运动光学成像机光电一体化教具，其特征是包括载物台2，激光源1，所述的载物台2的下片上端设置单片机10与水箱11，所述的载物台2的上片下端设置激光源1，所述的激光源1的正上方设置水槽3，所述的载物台2的上片上端设置水槽3，所述的水槽3的正上方设置放大镜头组。所述的布朗运动光学成像机光电一体化教具，所述的放大镜头组包括空心圆筒4，所述的空心圆筒4的底端设置物镜9，所述的空心圆筒4的顶端设置目镜12，所述的空心圆筒4的顶端连接横向筒8，所述的横向筒8的尾端设置平面镜5，所述的平面镜5的背面设置调节转轴6，所述的横向筒8的前端设置前端镜头7。所述的布朗运动光学成像机光电一体化教具，所述的载物台2的一侧设置进水孔2-1与出水孔2-2，所述的进水孔2-1的左侧设置导流一组导流隔板2-3，所述的导流隔板2-3之间设置载物台透光孔2-4。所述的布朗运动光学成像机光电一体化教具，所述的水槽3成凹字形，所述的水槽3内设置采集玻璃管3-2，所述的采集玻璃管3-2的下端设置玻璃片3-5，所述的采集玻璃管3-2上设置温度传感器3-4，凹字形所述的水槽3两个突出的部位底端设置制冷片3-3，凹字形所述的水槽3的凹槽3-6处卡入直角卡片3-1，所述的直角卡片3-1设置在紫铜板3-7上，所述的紫铜板3-7上开有紫铜板透光孔3-8，所述的紫铜板3-7的直角卡片3-1前端连接延伸片3-9。所述的布朗运动光学成像机光电一体化教具，所述的激光源1与载物台透光孔2-4、紫铜板透光孔3-8、采集玻璃管3-2、玻璃片3-5均设置在一条直线上。有益效果：1.本技术可利用CCD摄像头+电脑+多媒体投影演示。也可脱离多媒体系统独立光学系统演示，利用激光的平行性好，将微粒的像通过物镜、目镜、前端镜头直接投影到白板或者墙壁。2.本技术可对载有微粒的水温进行控制并显示，利用单片机驱动半导体芯片，将自制的铜片内水域加热，通过水域内的温度传感器将温度在大的数码管上显示，使观察者观察方便，效果明显。3.本技术演示随水温变化微粒的剧烈程度。4.本技术可转化微粒大小，验证在同水温下不同微粒的运动程度。5.本技术光、机、电一体化，操作方便，教育思想浓厚；真实的反应布朗运动现象。附图说明：附图1是本技术的结构示意图。附图2是本技术的载物台上片的结构示意图。附图3是本技术的水槽结构示意图。附图4是本技术的紫铜板结构示意图。附图5是本技术的单片机的电路图。附图6是本技术的半导体制冷片的电路图。附图7是本技术的按键电路。附图8是本技术的显示电路。激光源（1）、载物台（2）、水槽（3）、空心圆筒（4）、平面镜（5）、调节转轴（6）、前端镜头（7）、横向筒（8）、物镜（9）、单片机（10）、水箱（11）、目镜（12）、显示块Ⅰ（13）、显示块Ⅱ（14）；进水孔（2-1）、出水孔（2-2）、导流隔板（2-3）、载物台透光孔（2-4）；直角卡片（3-1）、采集玻璃管（3-2）、制冷片（3-3）、温度传感器（3-4）、玻璃片（3-5）、凹槽（3-6）、紫铜板（3-7）、紫铜板透光孔（3-8）、延伸片（3-9）。具体实施方式：实施例1一种布朗运动光学成像机光电一体化教具，包括载物台2，激光源1，所述的载物台2的下片上端设置单片机10与水箱11，所述的载物台2的上片下端设置激光源1，所述的激光源1的正上方设置水槽3，所述的载物台2的上片上端设置水槽3，所述的水槽3的正上方设置放大镜头组。实施例2实施例1所述的布朗运动光学成像机光电一体化教具，所述的放大镜头组包括空心圆筒4，所述的空心圆筒4的底端设置物镜9，所述的空心圆筒4的顶端设置目镜12，所述的空心圆筒4的顶端连接横向筒8，所述的横向筒8的尾端设置平面镜5，所述的平面镜5的背面设置调节转轴6，所述的横向筒8的前端设置前端镜头7。转动转轴6转动内置的平面镜5，可实现反射光线角度的调节。前段配有可伸缩凸透镜镜头7，随时调整投影光圈的大小。实施例3实施例1所述的布朗运动光学成像机光电一体化教具，所述的载物台2的一侧设置进水孔2-1与出水孔2-2，所述的进水孔2-1的左侧设置导流一组导流隔板2-3，所述的导流隔板2-3之间设置载物台透光孔2-4。根据现场的温度环境可以选择水冷，或者是自然冷却，将半导体制冷片产生的热量通过载物台散热，达到水槽中水温冷却的目的。实施例4实施例1所述的布朗运动光学成像机光电一体化教具，所述的水槽3成凹字形，所述的水槽3内设置采集玻璃管3-2，所述的采集玻璃管3-2的下端设置玻璃片3-5，所述的采集玻璃管3-2上设置温度传感器3-4，凹字形所述的水槽3两个突出的部位底端设置制冷片3-3，凹字形所述的水槽3的凹槽3-6处卡入直角卡片3-1，所述的直角卡片3-1设置在紫铜板3-7上，所述的紫铜板3-7上开有紫铜板透光孔3-8，所述的紫铜板3-7的直角卡片3-1前端连接延伸片3-9。水槽3四周和下表面两端由导热性能好的铜质材料制成，中间是和铜片连接的玻璃片3-5，在水槽低端外表面固定两个半导体制冷片3-3，通过单片机控制使其给水槽中的水加热和制冷，同时利用温度传感器3-4采集玻璃管3-2中水的温度，在数码管上显示。实施例5实施例1或2或3或4所述的布朗运动光学成像机光电一体化教具，所述的激光源1与载物台透光孔2-4、紫铜板透光孔3-8、采集玻璃管3-2、玻璃片3-5均设置在一条直线上。实施例6实施例1所述的布朗运动光学成像机光电一体化教具，所述的单片机U1的19号引脚连接晶振X1的一端与电容C1的一端，所述的单片机U1的18号引脚连接晶振X1的另一端与电容C2的一端，所述的电容C1的另一端与电容C2的另一端接地，所述的单片机U1的9号引脚连接电容C3的一端、电阻R1的一端与按键SR1的一端，所述的电阻R1的另一端接地，所述的按键开关SR1的一端与电容C3的另一端连接后连接工作电压VCC，所述的单片机U1的31号引脚连接工作电压VCC，所述的单片机U1的32号引脚连接上拉电阻RP1的9号端，所述的单片机U1的33号引脚连接上拉电阻RP1的8号端，所述的单片机U1的34号引脚连接上拉电阻RP1的7号端，所述的单片机U1的35号引脚连接上拉电阻RP1的6号端，所述的单片机U1的36号引脚连接上拉电阻RP1的5号端，所述的单片机U1的37号引脚连接上拉电阻RP1的4号端，所述的单片机U1的38号引脚连接上拉电阻RP1的3号端，所述的单片机U1的39号引脚连接上拉电阻RP1的2号端，所述的上拉电阻R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种布朗运动光学成像机光电一体化教具，其特征是包括载物台（2），激光源（1），所述的载物台（2）的下片上端设置单片机（10）与水箱（11），所述的载物台（2）的上片下端设置激光源（1），所述的激光源（1）的正上方设置水槽（3），所述的载物台（2）的上片上端设置水槽（3），所述的水槽（3）的正上方设置放大镜头组。

【技术特征摘要】
1.一种布朗运动光学成像机光电一体化教具，其特征是包括载物台（2），激光源（1），所述的载物台（2）的下片上端设置单片机（10）与水箱（11），所述的载物台（2）的上片下端设置激光源（1），所述的激光源（1）的正上方设置水槽（3），所述的载物台（2）的上片上端设置水槽（3），所述的水槽（3）的正上方设置放大镜头组。2.根据权利要求1所述的布朗运动光学成像机光电一体化教具，其特征是：所述的放大镜头组包括空心圆筒（4），所述的空心圆筒（4）的底端设置物镜（9），所述的空心圆筒（4）的顶端设置目镜（12），所述的空心圆筒（4）的顶端连接横向筒（8），所述的横向筒（8）的尾端设置平面镜（5），所述的平面镜（5）的背面设置调节转轴（6），所述的横向筒（8）的前端设置前端镜头（7）。3.根据权利要求1所述的布朗运动光学成像机光电一体化教具，其特征是：所述的载物台（2）的一侧设置进水孔（2-1）与出水孔（2-2），所述的进水孔（2-1）的左...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛伟，张伟光，孙立超，蔡志伟，高亮，
申请(专利权)人：哈尔滨师范大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23