一种蝴蝶杯原理实验装置制造方法及图纸

一种蝴蝶杯原理实验装置，包括杯身，凸透镜，将凸透镜固定放置在杯身内部的任一位置。结构简单，成本比较低，可以直接用于演示和实验，观察效果非常明显，可以通过放置任意图片自己进行观察实验，增加了学习的趣味性，改变了复制的蝴蝶杯在杯内放置已有的固定物体观察。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种实验装置，尤其涉及一种蝴蝶杯原理实验装置。
技术介绍
蝴蝶杯是中国古代专利技术的一种特殊酒杯，它在不盛酒时与普通杯无异，一旦装满 酒，会看到杯底，有蝴蝶起舞，传说中的这种蝴蝶杯非常奇特，只要斟酒入杯，就可以看到林 中有一只蝴蝶翩翩起舞；将酒倒去，蝴蝶也不见了。本专利技术用直桶状上下有口的玻璃容器， 把一个凸面打毛的凸透镜，安装在玻璃容器某个位置上，采用磨砂玻璃恢复图像特性和复 合透镜原理，在不盛水时，从上面不能看到杯下书内字画，只要向杯内灌水，就立刻看到杯 下书中字画，是一种有趣的光学教学具，可以通过学生自己放置任意图片自己进行观察实 验，增加了学习的趣味性。传说中的“蝴蝶杯”作为爱情信物在民间流传，作为稀世之宝被官吏收藏，但许多 人在现实生活中并没有见过。1979年，“蝴蝶杯”在侯马市郊区崖口村的一村民家被发现，轰动全国。蝴蝶杯已于70年代末在山西省侯马市被复制成功，在侯马502厂工作的周尚明对 “蝴蝶杯”产生了浓厚兴趣，创建了尚明陶瓷研究所，他足迹踏遍西安、唐山、广州、景德镇 等地，还在唐山住了 1年，耗资10万元才烧制出陶瓷“蝴蝶杯”，后来又经过上万次的试验， 解决了“蝴蝶杯”陶瓷工艺的难题，酒杯晶莹剔透，杯满蝶现翩翩起舞，酒干蝶隐静若酣卧的 景象再次呈现于世人面前。其原理是这样的杯子分为上下两部分，上半部分是杯体，杯体 底部做成凸透镜形状，安在下半部分的杯脚上。杯脚里以细弹簧(游丝)装上一个彩蝶，只 要杯稍受騷扰，彩蝶就能舞动。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种蝴蝶杯原理实验装置，包括杯身，凸透镜，将凸透 镜固定放置在杯身内部的任一位置；杯身为圆筒状上下开口的玻璃器皿；凸透镜为凸面打 毛；打毛的凸透镜上面可倒入酒精或水。在使用时，可以把字画或图片套在下口内，如果从上口向下观察，由于凸透镜焦距 不在物距观察范围以及凸透镜的凸面漫反射与漫折射，观察者不会发现杯子下的字画和图案。如果在上口加入酒精或者水后，由于液体将凸毛面填平，同时形成复合透镜，从上 向下观察就可以看见字画和图案。它具有以下原理1、放大镜原理当手持放大镜观看书中字画时，要移动放大镜到一定距离才能看到清晰的字画， 移动放大镜与字画间距离，会使字画模糊甚至消失，这是因为光凸透镜都有一个焦距，只 有明视距离与焦距比在一定范围内才行，当物距扩大超过一定范围后就不行了，如图1所示。2、复合透镜原理白酒与清水也是有折射作用的，在杯底有一个凸透镜，再加入水后，水对杯壁的润 湿作用，水面呈下凹形，相当于一枚凹透镜，如图2所示，凹透镜与凸透镜组成一个复合透 镜，复合透镜焦距大于凸透镜。同时，水与玻璃之间折射率的差异也小于空气与玻璃之间折 射率的差，这进一步增加了复合透镜的焦距，使原先看不清的字画落在复合透镜焦距之内， 生成放大的虚像。复合透镜起到了放大镜的作用，所以人眼能清清楚楚地看到放大了字画。3、磨砂玻璃恢复图像特性当通过一块光洁的透明玻璃观看字画时，能清晰看到，但是如果将其一面打毛，形 成漫反射与漫折射，这时就不能通过它观察到清晰字画了，但是对其毛面加少许水，由于水 分子能将毛面填平，重新恢复图像特性。本技术蝴蝶杯原理实验装置由于采用了上述方案，使之与现有技术相比，具 有以下优点和积极的效果1、结构简单，成本比较低；2、可以直接用于演示和实验，观察效果非常明显；3、可以通过放置任意图片自己进行观察实验，增加了学习的趣味性，改变了复制 的蝴蝶杯在杯内放置已有的固定物体观察。附图说明图1是放大镜图。图2是复合透镜图。图3是磨砂玻璃恢复图像图。图4(a)是凸透镜焦距不在物距上以及凸透镜漫反射和漫折射图。图4(b)是加入酒精或水图。具体实施方式如图所示一种蝴蝶杯原理实验装置，包括杯身4，凸透镜5，将凸透镜固定放置在 杯身内部的任一位置；杯身为圆筒状上下开口的玻璃器皿；凸透镜为凸面打毛；打毛的凸 透镜上面可倒入酒精1或水6。请结合参见图1至图4(b)，它采用的是直桶状上下有口的玻璃容器，并把一个凸 透镜的凸面打毛，安装在玻璃容器内某个位置上，使凸透镜离下口距离h有一个定值。在使用时，可以把字画或图片套在下口内，如果从上口向下观察，由于凸透镜焦距 不在物距观察范围以及凸透镜的凸面漫反射与漫折射，观察者不会发现杯子下的字画和图案。如果在上口加入酒精或者水后，由于液体将凸毛面填平，同时形成复合透镜，从上 向下观察就可以看见字画和图案。它具有以下原理1、放大镜原理当手持放大镜观看书中字画时，要移动放大镜到一定距离才能看到清晰的字画，移动放大镜与字画间距离，会使字画模糊甚至消失，这是因为光凸透镜都有一个焦距，只有 明视距离与焦距比在一定范围内才行，当物距扩大超过一定范围后就不行了，如图1所示。2、复合透镜原理白酒与清水也是有折射作用的，在杯底有一个凸透镜，再加入水后，水对杯壁的润 湿作用，水面呈下凹形，相当于一枚凹透镜，如图2所示，凹透镜与凸透镜组成一个复合透 镜，复合透镜焦距大于凸透镜。同时，水与玻璃之间折射率的差异也小于空气与玻璃之间折 射率的差，这进一步增加了复合透镜的焦距，使原先看不清的字画落在复合透镜焦距之内， 生成放大的虚像。复合透镜起到了放大镜的作用，所以人眼能清清楚楚地看到放大了字画。3、磨砂玻璃恢复图像特性当通过一块光洁的透明玻璃观看字画时，能清晰看到，但是如果将其一面打毛，形 成漫反射与漫折射，这时就不能通过它观察到清晰字画了，但是对其毛面加少许水，由于水 分子能将毛面填平，重新恢复图像特性。权利要求一种蝴蝶杯原理实验装置，包括杯身，凸透镜，其特征在于，将凸透镜固定放置在杯身内部的任一位置。2.根据权利要求1所述一种蝴蝶杯原理实验装置，其特征在于，所述杯身为圆筒状上 下开口的玻璃器皿。3.根据权利要求1所述一种蝴蝶杯原理实验装置，其特征在于，所述凸透镜为凸面打毛。4.根据权利要求3所述一种蝴蝶杯原理实验装置，其特征在于，所述打毛的凸透镜上 面倒入酒精或水。专利摘要一种蝴蝶杯原理实验装置，包括杯身，凸透镜，将凸透镜固定放置在杯身内部的任一位置。结构简单，成本比较低，可以直接用于演示和实验，观察效果非常明显，可以通过放置任意图片自己进行观察实验，增加了学习的趣味性，改变了复制的蝴蝶杯在杯内放置已有的固定物体观察。文档编号G09B23/22GK201681524SQ200920210670公开日2010年12月22日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日专利技术者刘志强, 吴天韵, 黄曾新 申请人:上海市育才初级中学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蝴蝶杯原理实验装置，包括杯身，凸透镜，其特征在于，将凸透镜固定放置在杯身内部的任一位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴天韵，刘志强，黄曾新，
申请(专利权)人：上海市育才初级中学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]