凸透镜成像教具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种凸透镜成像教具，该凸透镜成像教具第一光源发生器通过维度支架来调节激光光束的角度，于凸透镜光心穿出，第二光源发生器发出平行激光光束，于凸透镜处发生折射，由此两束激光光束于充满烟雾的密闭室中模拟出凸透镜成像原理，并可以通过密闭式中的刻度尺读出像距、物距，具有环保、操作简单、生动有趣、便于理解凸透镜成像规律的优点。
【专利说明】凸透镜成像教具
【【技术领域】】
[0001]本实用新型属于教学教具领域，具体涉及一种凸透镜成像教具。
【【背景技术】】
[0002]在凸透镜成像实验教学中，传统的凸透镜成像实验具有以下局限性:1、采用蜡烛做光源，不能显示出光线的传播方向；2、蜡烛燃烧产生有害气体，既不健康也不环保；3、光屏成像时需手动调节像距，难以找到清晰的像，从而带来实验误差，操作起来比较困难；4、不能直观察到凸透镜成像规律，需通过数据总结才能得出凸透镜成像规律，导致刚接触物理知识的人群难以理解凸透镜成像规律。鉴于以上局限性，现有的凸透镜成像实验很难以达到教学效果。
【
【发明内容】
】
[0003]本实用新型的目的是提供一种可以显示光线传播方向、环保、操作方便、便于观察成像规律的凸透镜成像教具。
[0004]本实用新型提供一种凸透镜成像教具，包括:第一光源发生器、第二光源发生器、以及长立方体密闭室，所述第一光源发生器与第二光源发生器沿长立方体密闭室长度方向设于长立方体密闭室一侧，且所述第二光源发生器设于第一光源发生器与长立方体密闭室之间，
[0005]所述长立方体密闭室左端面上设有孔，且该长立方体密闭室内设有平凸柱面透镜，该平凸柱面透镜的柱面与左端面相平行，所述第一光源发生器发出的激光光束经过孔后沿凸透镜光心穿出，所述第二光源发生器发出的激光光束经过孔后于平凸柱面透镜处发生折射，且该第二光源发生器较第一光源发生器低，
[0006]且所述长立方体密闭室的前表面为透明视窗，右端面内壁设有用于防止反光的黑色磨砂布，后表面内壁设有黑色层，该黑色层上横向设有光轴、以及垂直于光轴的物方线及像方线，所述光轴与凸透镜光心处于同一水平位置。
[0007]特别的，包括:烟雾发生器，该烟雾发生器的出烟口与密闭室连通。
[0008]特别的，所述后表面黑色层上设有平行于光轴的刻度尺。
[0009]特别的，所述第一光源发生器通过维度支架设于密闭室的一侧，所述第二光源发生器通过固定支架设于第一光源发生器与密闭室之间。
[0010]特别的，所述密闭室上表面靠近孔的一端设有倾斜面，该倾斜面的靠近孔的一端较另一端高，且该倾斜面的边缘通过薄膜与密闭室连通。
[0011]特别的，所述倾斜面与密闭室之间的夹角A为30-45°。
[0012]特别的，所述第一光源发生器与第二光源发生器为绿色集光器。
[0013]相较于现有技术，本实用新型所述的凸透镜成像教具通过第一光源发生器及第二光源发生器发出激光光束，于密闭室中模拟凸透镜成像原理，并通过密闭式中的刻度尺读出像距、物距，进一步研究凸透镜成像规律。本实用新型采用光源发生器发出激光光束；采用维度支架来调节第一光源发生器发出光束的角度，使得像距、物距发生变化，具有环保、操作简单、生动有趣、便于理解凸透镜成像规律的优点。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图；
[0015]图2为图1的侧视图。
【【具体实施方式】】
[0016]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。
[0017]请参阅图1-图2，本实用新型所述的凸透镜光源成像教具，包括:
[0018]第一光源发生器1、第二光源发生器2、以及长立方体密闭室3，所述第一光源发生器I与第二光源发生器2沿长立方体密闭室3长度方向设于长立方体密闭室3 —侧,且所述第二光源发生器2设于第一光源发生器I与长立方体密闭室3之间，
[0019]所述长立方体密闭室3左端面31上设有孔311，且该长立方体密闭室3内设有平凸柱面透镜4，该平凸柱面透镜的柱面与左端面31相平行，所述第一光源发生器I发出的激光光束经过孔31后沿平凸柱面透镜4光心41穿出，所述第二光源发生器2发出的激光光束经过孔311后于凸透镜4处发生折射，且该第二光源发生器2较第一光源发生器I低，
[0020]且所述长立方体密闭室3的前表面32为透明视窗，右端面33内壁设有用于防止反光的黑色磨砂布331，后表面34内壁设有黑色层，该黑色层上横向设有光轴341、以及垂直于光轴341的物方线342及像方线343，所述光轴341与凸透镜4光心41处于同一水平位置,通过光轴341、物方线342及像方线343的设置，可以对成像的大小，方向，像距，物距做出清晰的比较和判断。
[0021]特别的，包括:烟雾发生器5，该烟雾发生器5的出烟口 51与密闭室3连通于使用时，烟雾发生器5发生烟雾，使烟雾沿出烟口进入密闭室3，使得密闭室3中充满烟雾，从而得到明亮的激光光束。
[0022]特别的，所述后表面32黑色层上设有平行于光轴341的刻度尺(344)，通过刻度尺(344)可以读出像距、物距。
[0023]特别的，所述第一光源发生器I通过维度支架设于密闭室3的一侧，所述第二光源发生器2通过固定支架设于第一光源发生器I与密闭室3之间，通过维度支架可以使第一光源发生器发出任意角度的激光光束。
[0024]特别的，所述密闭室3上表面靠近孔311的一端设有倾斜面6，该倾斜面6的靠近孔311的一端较另一端高，且该倾斜面6的边缘通过薄膜7与密闭室3连通，通过倾斜面6的设置，避免了维度支架升高后上表面遮挡激光光束，为第一光源发生器I提供了足够的空间，通过薄膜的设置防止了烟雾快速扩散。
[0025]特别的，所述倾斜面6与密闭室3之间的夹角A为30-45°。
[0026]特别的，所述第一光源发生器I与第二光源发生器2为绿色集光器，使得成像效果更加明显。
[0027]工作原理及工作过程:
[0028]于使用时，打开电子烟雾发生器5秒钟后关闭开关，使烟雾均匀充满密闭容器，之后打开第一光源发生器I及第二光源发生器2，此时所述第一光源发生器I发出的激光光束经过孔31后沿平凸柱面透镜4光心41穿出，所述第二光源发生器2发出的激光光束经过孔311后于凸透镜4处发生折射，两束激光光束于平凸柱面透镜4左边的交点到光轴341处的距离认为是物的高度，右边的交点到光轴341处的距离认为是像的高度，取光轴上方为正方向，根据刻度尺344读出物距与像距，做出记录，再次调节维度支架，使得物方交点依次在二倍焦距以外、二倍焦距上、一倍焦距到二倍焦距之间、一倍焦距上，一倍焦距以内，并分别记录物方交点位置，观察两处交点到光轴的距离判断像的大小关系。
[0029]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种凸透镜成像教具，其特征在于，包括:第一光源发生器(I)、第二光源发生器(2)、以及长立方体密闭室(3)，所述第一光源发生器(I)与第二光源发生器(2)沿长立方体密闭室(3)长度方向设于长立方体密闭室(3) —侧,且所述第二光源发生器(2)设于第一光源发生器(I)与长立方体密闭室(3)之间， 所述长立方体密闭室(3)左端面(31)上设有孔(311)，且该长立方体密闭室(3)内设有平凸柱面透镜(4)，该平凸柱面透镜(4)的柱面与左端面(31)相平行，所述第一光源发生器(I)发出的激光光束经过孔(31)后沿凸透镜(4)光心(41)穿出，所述第二光源发生器(2)发出的激光光束经过孔(311)后于凸透镜(4)处发生折射，且该第二光源发生器(2)较第一光源发生器(I)低， 且所述长立方体密闭室(3)的前表面(32)为透明视窗，右端面(33)内壁设有用于防止反光的黑色磨砂布(331)，后表面(34)内壁设有黑色层，该黑色层上横向设有光轴(341)、以及垂直于光轴(341)的物方线(342)及像方线(343)，所述光轴(341)与平凸柱面透镜(4)光心(41)处于同一水平位置。
2.根据权利要求1所述的凸透镜成像教具，其特征在于，包括:烟雾发生器(5)，该烟雾发生器(5)的出烟口(51)与密闭室(3)连通。
3.根据权利要求1所述的凸透镜成像教具，其特征在于，所述后表面(32)黑色层上设有平行于光轴(341)的刻度尺(344)。
4.根据权利要求1所述的凸透镜成像教具，其特征在于，所述第一光源发生器(I)通过维度支架设于密闭室(3)的一侧，所述第二光源发生器(2)通过固定支架设于第一光源发生器⑴与密闭室⑶之间。
5.根据权利要求1所述的凸透镜成像教具，其特征在于，所述密闭室(3)上表面靠近孔(311)的一端设有倾斜面￠)，该倾斜面￠)的靠近孔(311)的一端较另一端高，且该倾斜面(6)的边缘通过薄膜(7)与密闭室(3)连通。
6.根据权利要求5所述的凸透镜成像教具，其特征在于，所述倾斜面(6)与密闭室(3)之间的夹角A为30-45°。
7.根据权利要求1所述的凸透镜成像教具，其特征在于，所述第一光源发生器(I)与第二光源发生器(2)为绿色集光器。
【文档编号】G09B23/22GK204045092SQ201420463108
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】向优生, 周懿 申请人:重庆师范大学