能显示光路的光传播规律演示器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种能显示光路的光传播规律演示器，解决了非暗室环境光路不清晰、熏烟污染环境、所用仪器多等问题。方案：含支承装置、光路显示容器、激光笔转动轴、激光笔套管固定螺母、激光笔调节装置、激光笔；安装在支承装置上的光路显示容器是左下方被挖去１／４圆柱形的透明立方体，内装两种互不相溶、能显示光路且折射率不同的传播介质；支承装置是在支承板左端连接激光笔直角支架，激光笔直角支架的水平面上安装激光笔转动轴，轴上焊接激光笔套管固定螺母；在竖直板上亦装有激光笔套管固定螺母；激光笔经激光笔调节装置旋入激光笔套管固定螺母内。首创非暗室环境能直观、清晰观察光路；结构、操作简单，适于教室教学演示和学生实验的便携仪器。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种能显示光传播规律的光学仪器，特别涉及一种在非暗室环境下能显示光路的光传播规律演示器，尤其是适用于中学物理课堂上关于光学教学的讲解和演示的光学仪器。
技术介绍
目前，中学教师在讲授光学知识时，理论的讲解和实验是分开进行的。因为，现有的光学仪器所进行的实验大多数必须在暗室中进行。然而，光学知识离开了实验就变得很抽象，学生理解起来就比较困难，如果在暗室边实验边讲授，就会给正常的教学带来很多不便。多年来，教师为了方便教学，有的利用在暗室中拍摄的照片，有的利用制作好的课件来辅助教学。这样，虽然有助于学生对所学知识的理解，但不利于学生亲身体验直接感受认识自然现象和物理规律的客观性，会直接影响教学效果；另外，传统的教学过程中为显示光路利用熏烟的方法，其结果是不但光路不是很清晰，而且还会污染环境；更重要的是，中学光学实验有很多，要显示光的各种传播规律需要许多光学仪器，如烟箱、平面镜、玻璃砖等，既不经济，也不方便，实验进行起来比较繁琐，在教学中有的学校就将部分实验略去不做了，仅仅是说教式的讲授，使学生对光学知识的理解很抽象。技术方案为了克服现在课堂中教学、演示光的传播规律时存在的上述问题，本技术的目的是提供一种，结构简单、成本较低、便于操作，而且光路清晰、不污染环境的非暗室环境能显示光路的光传播规律演示器。本技术解决其实际问题所采用的设计方案是它包括支承装置、光路显示容器、激光笔转动轴、激光笔套管固定螺母、激光笔调节装置、激光笔；安装在支承装置上的光路显示容器是左下方被挖去1/4圆柱形的透明立方体，其内装有两种互不相溶的、能显示光路且折射率不同的传播介质；支承装置包括支承板和激光笔直角支架；在支承板左端连接激光笔直角支架，激光笔直角支架的水平面上安装激光笔转动轴，且在激光笔转动轴上焊接激光笔套管固定螺母；在激光笔直角支架的竖直板上也装有激光笔套管固定螺母； 激光笔通过激光笔调节装置依据实验要求旋入相应的激光笔套管固定螺母内。本技术的激光笔调节装置包括激光笔套管、激光笔开关螺丝、激光笔仰角调节螺丝、柱透镜构成；激光笔套管其一顶端装有柱透镜，另一端依次安装激光笔仰角调节螺丝、激光笔开关螺丝。本技术的支承装置是在支承板下增加带锁紧螺旋吸盘的三角支承架。本技术的三角支承架与支承板之间增加能使光路显示容器作水平和竖直转动的水平转动部件和竖直转动部件；水平转动部件包括水平转动轴、水平转动轴锁紧螺丝；竖直移动部件包括竖直转动轴、竖直转动轴套管、竖直转动轴锁紧螺丝和竖直支承架。本技术的支承板上安装水平仪；光路显示容器上安装角度测量仪。本技术的有益效果是该演示器能进行多种光学实验，如验证反射定律和折射定律并计算两种介质的相对折射率，验证光的全反射现象，光在同一均匀介质中沿直线传播的光路，透镜会聚、发散作用的演示等等。它结构简单，省去了烟箱、平面镜、玻璃砖等许多实验仪器，使成本大为降低。结束了熏烟显示光路的历史，清洁环保不污染环境。重要的是首创在非暗室环境中操作演示光的各种传播规律，其显示光路清晰、直观，制作简单、方便携带，这样就可以将仪器带进明亮的课堂，从而更方便教师讲解，使实验与理论知识的讲解能够同步进行，使普通课堂教学与实验演示同步进行。实验效果形象、生动，更有助于学生观察实验现象，理解物理概念。从而将传统枯燥的光学教学变得形象逼真，使光学教学更具直观性。该演示器由于在三角支承架与支承板之间增加能使光路显示容器作水平或竖直移动的水平转动部件和竖直移动部件，使该演示器的光路显示容器可以在水平方向转动，所以学生可以从各个不同的角度清晰地观察到光的各种传播规律中的光路，并使教室中每个学生都能清晰地观察到所演示的实验。该演示器操作简单，支承板上安装了水平仪，这样，当仪器固定在倾斜的讲桌或实验台上时，利用竖直转动轴和水平仪通过调整使支承板保持水平。激光笔通过可调节装置安装在激光笔直角支架上，便于学生亲自动手实验，通过实验有助学生对所学光学知识的理解，有助于给学生留下深刻印象，激发学生学习兴趣，培养学生动手能力。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。图2是本技术的激光笔调节装置结构示意图图中1带锁紧螺旋的吸盘，2三角支承架，3水平转动轴，4水平转动轴锁紧螺丝，5竖直转动轴，6竖直转动轴套管，7竖直转动轴锁紧螺丝，8竖直支撑架，9支承板，10容器挡板，11容器固定螺丝，12激光笔直角支架，13激光笔转动轴，14激光笔转动轴调节螺丝，15激光笔套管，16激光笔，17激光笔开关螺丝，18激光笔仰角调节螺丝，19激光笔转动轴上的激光笔套管固定螺母，20柱透镜，21激光笔直角支架竖直部分的激光笔套管固定螺母，22光路显示容器，23光路显示容器盖，24介质1，25介质2，(要求介质2的折射率大于介质1的折射率)26角度测量仪，27水平仪以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。实施例1如图1所示，光路显示容器(22)是一个左下方被挖去1/4圆柱形的立方体，采用透明材料制成，该光路显示容器(22)用玻璃制成。容器内装有能显示光路、且折射率不同的两种互不相溶的传播介质，要求位于下方的介质2(25)的折射率大于上方的介质1(24)的折射率，该两种介质用互不相溶的均匀悬浊液。光路显示容器(22)上还配有光路显示容器盖(23)，内侧制成黑色的，当光线射向它时会全部被吸收，以免光线反射回介质影响光路。光路显示容器(22)安装在支承装置上。支承装置有支承板(9)和激光笔直角支架(12)，采用金属材料制成。激光笔直角支架(12)焊接在支承板(9)的左侧。装有容器固定螺丝(11)的容器挡板(10)焊接在支承板(9)上；容器挡板(10)内侧装有胶皮垫；激光笔直角支架(12)的水平面上安装激光笔转动轴(13)，恰好位于光路显示容器(22)被挖掉1/4圆柱所在圆柱体的中心轴位置，即与1/4圆柱所在柱体的柱心重合。在激光笔转动轴(13)两端处水平部分的金属板上下分别安装4个激光笔转动轴调节螺丝(14)，用来调节激光笔转动轴(13)。且在激光笔转动轴(13)上焊接激光笔套管固定螺母(19)，当激光笔固定于此时用于演示可以改变入射角的实验，如反射、折射及全反射等；在激光笔直角支架(12)的竖直板上还装有激光笔套管固定螺母(21)，当激光笔固定于此时用于演示无需改变入射角的实验，如光的直线传播、透镜的会聚和发散作用等。如图2所示，激光笔调节装置包括激光笔套管(15)、激光笔开关螺丝(17)、激光笔仰角调节螺丝(18)、柱透镜(20)；激光笔套管(15)上制有用于安装的螺丝扣，激光笔套管(15)通过螺丝扣，依据实验要求旋入相应的激光笔套管固定螺母内(19)或(21)内。激光笔套管(15)用来插放激光笔(16)。激光笔套管(15)其一顶端装有柱透镜(20)；另一端安装有4个激光笔仰角调节螺丝(18)，用于激光笔(16)的微调；还安装1个激光笔开关螺丝(17)，用来控制激光笔(16)的开关。靠近柱透镜(20)一端的套管内装有胶皮垫圈，激光笔(16)从激光笔套管(15)的另一端(尾部)插入且顶置胶皮垫圈，使激光笔(16)的光束经柱透镜(20)形成扇形光，更利于实验现象的观察。该演示器用体积小输出功率为1mW本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能显示光路的光传播规律演示器，其特征是它包括：支承装置、光路显示容器、激光笔转动轴、激光笔套管固定螺母、激光笔调节装置、激光笔；安装在支承装置上的光路显示容器是左下方被挖去１／４圆柱形的透明立方体，其内装有两种互不相溶的、能显示 光路且折射率不同的传播介质；支承装置包括支承板和激光笔直角支架；在支承板左端连接激光笔直角支架，激光笔直角支架的水平面上安装激光笔转动轴，且在激光笔转动轴上焊接激光笔套管固定螺母；在激光笔直角支架的竖直板上也装有激光笔套管固定螺母； 激光笔通过激光笔调节装置依据实验要求旋入相应的激光笔套管固定螺母内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李雅峰，孙娜，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]