專利名稱：光學(xué)教學(xué)演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型用于中等教育的光學(xué)原理實(shí)驗(yàn)演示，涉及光學(xué)儀器類。
在中等教育中，涉及光學(xué)教學(xué)，需要演示的內(nèi)容很多，但大多數(shù)的演示教具是針對某一項(xiàng)演示內(nèi)容而制作的，如為了觀察光的反射折射現(xiàn)象，做一個(gè)水箱，一般用普通光源如燭光、燈泡等，讓光穿過一小孔射向水箱，為了讓學(xué)生能觀察到光的走向，必須將水箱用黑布罩起來。又如為了觀察光的干涉衍射現(xiàn)象，一般采用低壓汞燈經(jīng)濾光片濾光再照射到干涉或衍射物上，但由于光強(qiáng)比較弱，因此必須采用分光計(jì)、平行光管或望遠(yuǎn)鏡等，才能讓學(xué)生看到干涉和衍射現(xiàn)象。已有的光學(xué)演示所采用的光源一般是蠟燭、手電筒、日光、汞燈、鈉燈等，但亮度不足，加之在課堂的演示受到環(huán)境背景亮度的限制，故觀察效果不好，而且這些光源都屬多色光源，在做光的干涉、衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要進(jìn)行濾光處理，即使這樣，演示的效果也不理想，現(xiàn)有的光學(xué)演示教具所需的光學(xué)元件，都是由教師自己選購的，各種干涉衍射物也都是由教師自己制作，這樣不能保證精度，形狀也各異。
本實(shí)用新型的目的，是為了克服目前中等教育中做光學(xué)原理實(shí)驗(yàn)存在的問題，提供一種單色性好，高亮度，發(fā)散小的光源，配上光學(xué)元件和附件，能演示各種光學(xué)定律的光學(xué)教學(xué)演示儀。
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型說明之。
本實(shí)用新型如附圖1(a)、(b)所示，是由光路顯示罩(1)附圖1(a)和演示臺(19)附圖1(b)，這兩部分組成的。
光路顯示罩(1)是用透明材料做成的長方罩體，在光路顯示罩(1)的后板(2)上，印有高度標(biāo)尺(3)和半圓形角度刻度(4)，在半圓形角度刻度(4)的圓的中心處安有和指針(5)相連的手動轉(zhuǎn)盤(6)，在轉(zhuǎn)盤(6)上有彈簧片可放置(夾)各種光學(xué)元件(7)，在光路顯示罩(1)的側(cè)壁(9)上，開有小孔(8)。
演示臺(19)是在⊥形底座(14)上插接導(dǎo)軌支架(13)，底座(14)與導(dǎo)軌支架(13)由螺釘(15)連接，導(dǎo)軌支架(13)上架有二根導(dǎo)軌(12)，每根導(dǎo)軌都是由三小節(jié)導(dǎo)軌用螺紋連接而成。其中一根導(dǎo)軌正面有刻度標(biāo)尺(22)；導(dǎo)軌(12)的兩端都有導(dǎo)軌固定套(11)；導(dǎo)軌(12)上裝有激光器支架(16)，螺釘(17)將其與激光器(18)固定；在導(dǎo)軌(12)上，可隨時(shí)放上若干支架滑塊(21)，其上插有光具架(20)，光具架(20)上可安放配套的光學(xué)原件或附件兩者用調(diào)節(jié)螺釘(10)固定。
做實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使用本實(shí)用新型配套的光學(xué)原件或附件，例如1.入射角等于反射角取下光路顯示罩(1)的前面板，將反射鏡(7)夾放在轉(zhuǎn)盤(6)的夾上，反射鏡(7)的正面緊貼在轉(zhuǎn)盤(6)突起的臺階上，這時(shí)，反射鏡的法線就是指針(5)所指的方向，再將顯示罩(1)的前面板按上，并將顯示罩(1)放置在導(dǎo)軌(12)上，點(diǎn)燃香柱，從小孔(8)插入顯示罩，等稀薄的煙霧均勻地充滿后取出，接著打開激光器(8)，這時(shí)入射光和反射光在光路顯示罩(1)中顯現(xiàn)，指針(5)也就是反射鏡法線所指的方位，可以從后面板上的半圓形刻度(4)上讀出，這就是入射角，而反射光束將射向指針(5)的另一側(cè)，它所指向的角度與指針對應(yīng)角度之差即為反射角，演示結(jié)果是反射角與入射角相等。
2.物理光學(xué)的細(xì)絲演示在演示臺(19)的導(dǎo)軌支架(13)上，放上激光器支架(16)，上面安放著激光器(18)，在導(dǎo)軌的另一側(cè)放上一白色幕板，在支架滑塊(2)上的光具架(20)上安放絲細(xì)的圓環(huán)，將放有細(xì)絲的光具架(20)靠近激光器(18)的激光束輸出孔，讓激光束射到細(xì)絲上，在白幕上或教室的墻上，可以觀察到衍射斑分布圖像。
本實(shí)用新型可做的光學(xué)原理實(shí)驗(yàn)有1.入射角等于反射角；2.反射鏡轉(zhuǎn)動一個(gè)角度Q，反射光線偏轉(zhuǎn)2Q的角度；3.凹面反射鏡的反射方式及光的匯聚；4.玻璃板界面反射和折射后的透射；5.光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)的折射；6.光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)的折射；7.全內(nèi)反射；8.棱鏡的最小偏向角；9.棱鏡對光路方向的改變；10.圓柱鏡演示；11.凸透鏡焦距測量；12.凹透鏡焦距測量；13.透鏡成像原理；14.小孔成像；15.顯微鏡原理；16.望遠(yuǎn)鏡原理；17.光導(dǎo)纖維導(dǎo)光演示；18.楊氏雙孔干涉；19.平行玻璃板干涉；20.楔形玻璃板干涉；21.直邊衍射；22.細(xì)絲衍射；23.小孔衍射；24.多孔衍射；25.單縫衍射；26.多縫衍射；27.刻線衍射；28.棱角色散；29.偏振片引起的偏振；30.布儒斯特角引起的偏振。
本實(shí)用新型的使用，可以幫助學(xué)生直觀地理解光學(xué)基本公式，定理的意義，激發(fā)其在課堂上的學(xué)習(xí)興趣，活躍思維，增強(qiáng)記憶，并且給學(xué)生們提供了實(shí)驗(yàn)動手的機(jī)會。
本實(shí)用新型采用高亮度，單色性好和發(fā)散度小的光源，可以用來演示幾何光學(xué)和物理學(xué)實(shí)驗(yàn)，能幫助教師提高教學(xué)質(zhì)量，改善授課效果，如果教師想作更多、更復(fù)雜的演示實(shí)驗(yàn)，只須增加一些部件便可達(dá)到目的，本實(shí)用新型便于教師按照教學(xué)的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
本實(shí)用新型在課堂上邊教學(xué)邊演示，不需遮蓋教室窗戶即可觀察到光線走向以及各種干涉和衍射現(xiàn)象。
總之，本實(shí)用新型是一種較為理想的光學(xué)教學(xué)演示儀，適用于初中、高中及中等技術(shù)學(xué)校使用。


；1.光路顯示罩；2.后板；3.直尺刻度；4.半圓形刻度；5.指針；6.轉(zhuǎn)盤；7.光學(xué)元件；8.小孔；9.側(cè)壁；10.調(diào)節(jié)螺釘；11.導(dǎo)軌固定套；12.導(dǎo)軌；13.導(dǎo)軌支架；14.底座；15.螺釘；16.激光器支架；17.螺釘；18.激光器；19.演示臺；209.光具架；21.支架滑塊；22.刻度標(biāo)尺。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)教學(xué)演示儀，其特征在于，是由光路顯示罩和演示臺組成的a.光路顯示罩的結(jié)構(gòu)是用透明材料做成的長方體，其后板上有直刻度和半圓形角度刻度，在半圓形角度刻度的圓中心處安有和指針相連的手動轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上有彈簧夾，在光路顯示罩的側(cè)壁上開有小孔；b.演示臺的結(jié)構(gòu)是在⊥形底座上，插接導(dǎo)軌支架，底座與導(dǎo)軌支架用螺釘連接，在導(dǎo)軌支架上架有二根導(dǎo)軌，每根導(dǎo)軌都是由三小節(jié)導(dǎo)軌用螺紋連接，在導(dǎo)軌正面上有刻度標(biāo)尺，導(dǎo)軌的兩端有導(dǎo)軌固定套，導(dǎo)軌上可放上激光器支架，支架上裝有激光器，激光器支架與激光器用螺釘固定，導(dǎo)軌上還可放上支架滑塊，其上裝有光具架，支架滑塊與光具架用螺釘固定。
2.如權(quán)利要求1所述的演示儀，其特征在于光路顯示罩的前面板可拆卸。
專利摘要本實(shí)用新型光學(xué)教學(xué)演示儀是由光路顯示罩和演示臺組成的，光路顯示罩是一透明長方罩體，在后板上有直刻度和半圓形角度刻度，在其圓心處安有和指釘相連的手動轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上有彈簧夾，光路顯示罩側(cè)壁上開有小孔。演示臺是在⊥形底座上接導(dǎo)軌支架，其上架二根導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上的支架上裝有激光器，導(dǎo)軌的滑塊上裝有光具架等。本實(shí)用新型由于采用高亮度，單色性好，發(fā)散角度小的激光光源，因此演示效果好，可以做三十種光學(xué)原理實(shí)驗(yàn)。
文檔編號G09B23/00GK2241903SQ9521444
公開日1996年12月4日 申請日期1995年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月8日
發(fā)明者紀(jì)玉峰, 徐吉勝, 蘭舉生, 江慶五, 郝沛明 申請人:中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所