全角度光的反射折射实验仪的制作方法

本实用新型涉及初中物理教学实验器材领域，具体涉及一种全角度光的反射折射实验仪。

背景技术：

光的反射、折射是中学物理教学中的经典内容。光的反射、折射实验通常利用扩束器将激光扩成扇面光，然后再反光板反射光显示光的传播路径，向后翻折反光板，不能观察到反射光线或折射光线，用来说明入射光线、法线与反射光线或折射光线共面。但当向前翻折反光板还能看到反射光线或折射光线，也就是说，现有的反射、折射实验仪无法全角度演示光的反射、折射实验，在科学性上存在严重缺陷。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出一种全角度光的反射折射实验仪，克服现有技术的不足之处，提供全角度光的反射折射实验。

一种全角度光的反射折射实验仪，包括：底座1、支架2、半圆形水槽支架3，连接轴4、半球形水槽5、环形轨道6、固定支杆7、激光头8、棉线9、棉线固定座10、滑块a11、滑块b12、钢针13、平面镜14和下滑块15。

所述支架2安装在底座1上,支架2上部呈弧形,用于支撑半圆形水槽支架3,半圆形水槽支架3两个端点设置有连接轴4与半球形水槽5的唇边相连用于固定半球形水槽5,环形轨道6对称的两端设有凹槽,用于与半球形水槽5的唇边卡和，半球形水槽5和半圆形水槽支架3之间有一定的空隙,环形轨道6固定于半圆形水槽支架3和半球形水槽5之间的空隙；所述固定支杆7固定于半球形水槽5的唇边指向球心，并与水槽上表面处于同一平面；固定支杆7末端连接有钢针13和平面镜14，钢针13的针孔正对球心；所述滑块a11，滑块b12安装在环形轨道6的上半圈上，可绕球心滑动，棉线固定座10通过紧固螺丝固定在滑块a11、滑块b12和下滑块15上，其中滑块b12和下滑块15上还固定有对准球心的激光头8；所述下滑块15安装在环形轨道6的下半圈上，可绕球心滑动；

作为优选，所述环形轨道6上设置有一圈角度刻度尺，环形轨道6的两个凹槽处的刻度为90°，刻度向上下两个顶点依次递减至0°。

所述底座1，支架2，半圆形水槽支架3，连接轴4由加厚亚克力板制成；

所述固定支杆7采用加厚亚克力方杆制作，在固定支杆7末端，采用手纹螺母压紧带有凹槽的亚克力块固定钢针13和平面镜14，可进行微调，用于确保钢针的针鼻在球心处。

所述半球形水槽5由透明亚力克材料制成，内径为200mm。

当本实验仪用于演示反射实验时，过钢针13针孔拉一根对准环形轨道6上0°的竖直棉线9作为法线，然后在针孔处再固定一根细棉线9，棉线一端连接在滑块b12上的激光头8的出光孔处，并拉紧，开启滑块b12上的激光头8，棉线9即可显示出入射光线，棉线9另一端固定在轨道滑块a11上，移动滑块a11寻找反射光线的位置，读出入射角和反射角。

当本实验仪用于演示光从空气射向水的折射实验时，拆除平面镜14，在半球形水槽5中装满浑浊的水，过钢针13针孔拉一根对准环形轨道6上0°的竖直棉线9作为法线，开启滑块b12上的激光头8，棉线9即能显示出入射光线，折射光线可直接从水中观察到，读出入射角和折射角。

当本实验仪用于演示光从水射向空气的折射实验时，拆除平面镜14，在半球形水槽5中装满浑浊的水，过钢针13针孔拉一根对准环形轨道6上0°的竖直棉线9作为法线，开启下滑块15上的激光头8，使光线射向球心，移动上方棉线9寻找折射光线，读出入射角和折射角。

相比于现有技术，本实用新型具备以下优点：

本实用新型所述的全角度光的反射折射实验仪，采用激光头做光源，棉线和悬浊液显示光路，穿过球心的棉线做法线，使得实验器材结构简单、轻巧、方便操作，光路清晰、现象直观；同时还解决了原有实验的不足，不存在用翻折反光板的方法确定反射光线、折射光线与入射光、法线的问题。

附图说明

图1为全角度光的反射折射实验仪主视图

图2为实施例2中的环形轨道俯视图

图3全角度光的反射折射实验仪进行反射演示示意图

图4全角度光的反射折射实验仪进行空气到水的折射演示示意图

图5全角度光的反射折射实验仪进行水到空气的折射演示示意图

具体实施方式

一种全角度光的反射折射实验仪，包括：底座1、支架2、半圆形水槽支架3，连接轴4、半球形水槽5、环形轨道6、固定支杆7、激光头8、棉线9、棉线固定座10、滑块a11、滑块b12、钢针13、平面镜14和下滑块15。

所述支架2安装在底座1上,支架2上部呈弧形,用于支撑半圆形水槽支架3,半圆形水槽支架3两个端点设置有连接轴4与半球形水槽5的唇边相连用于固定半球形水槽5,环形轨道6对称的两端设有凹槽,用于与半球形水槽5的唇边卡和，半球形水槽5和半圆形水槽支架3之间有一定的空隙,环形轨道6固定于半圆形水槽支架3和半球形水槽5之间的空隙；所述固定支杆7固定于半球形水槽5的唇边指向球心，并与水槽上表面处于同一平面；固定支杆7末端连接有钢针13和平面镜14，钢针13的针孔正对球心；所述滑块a11，滑块b12安装在环形轨道6的上半圈上，可绕球心滑动，棉线固定座10通过紧固螺丝固定在滑块a11、滑块b12和下滑块15上，其中滑块b12和下滑块15上还固定有对准球心的激光头8；所述下滑块15安装在环形轨道6的下半圈上，可绕球心滑动；

如图2所示所述环形轨道6上可设置有一圈角度刻度尺，环形轨道6两个凹槽处的刻度为90°，刻度向上下两个顶点依次递减至0°。

所述底座1，支架2，半圆形水槽支架3，连接轴4由加厚亚克力板制成；

所述固定支杆7采用加厚亚克力方杆制作，在固定支杆7末端，采用手纹螺母压紧带有凹槽的亚克力块固定钢针13和平面镜14，可进行微调，用于确保钢针的针鼻在球心处。

所述半球形水槽5由透明亚力克材料制成，内径为200mm。

如图3所示，当本实验仪用于演示反射实验时，过钢针13针孔拉一根对准环形轨道6上0°的竖直棉线9作为法线，然后在针孔处再固定一根细棉线9，棉线一端连接在滑块b12上的激光头8的出光孔处，并拉紧，开启滑块b12上的激光头8，棉线9即可显示出入射光线，棉线9另一端固定在轨道滑块a11上，移动滑块a11寻找反射光线的位置，读出入射角和反射角。

如图4所示当本实验仪用于演示光从空气射向水的折射实验时，拆除平面镜14，在半球形水槽5中装满浑浊的水，过钢针13针孔拉一根对准环形轨道6上0°的竖直棉线9作为法线，开启滑块b12上的激光头8，棉线9即能显示出入射光线，折射光线可直接从水中观察到，读出入射角和折射角。

如图5所示当本实验仪用于演示光从水射向空气的折射实验时，拆除平面镜14，在半球形水槽5中装满浑浊的水，过钢针13针孔拉一根对准环形轨道6上0°的竖直棉线9作为法线，开启下滑块滑块15上的激光头8，使光线射向球心，移动上方棉线9寻找折射光线，读出入射角和折射角。

实施例1

如图3所示，当本实验仪用于演示反射实验时，过钢针13针孔拉一根对准环形轨道6上0°的竖直棉线9作为法线，然后在针孔处再固定一根细棉线9，棉线一端连接在滑块b12上的激光头8的出光孔处，并拉紧，开启滑块b12上的激光头8，棉线9即可显示出入射光线，棉线9另一端固定在轨道滑块a11上，移动滑块a11寻找反射光线的位置，通过量角器读出入射角和反射角。

如图4所示当本实验仪用于演示光从空气射向水的折射实验时，拆除平面镜14，在半球形水槽5中装满浑浊的水，过钢针13针孔拉一根对准环形轨道6上0°的竖直棉线9作为法线，开启滑块b12上的激光头8，棉线9即能显示出入射光线，折射光线可直接从水中观察到，通过量角器读出入射角和折射角。

如图5所示当本实验仪用于演示光从水射向空气的折射实验时，拆除平面镜14，在半球形水槽5中装满浑浊的水，过钢针13针孔拉一根对准环形轨道6上0°的竖直棉线9作为法线，开启下滑块15上的激光头8，使光线射向球心，移动上方棉线9寻找折射光线，通过量角器读出入射角和折射角。

实施例2

如图3所示，当本实验仪用于演示反射实验时，过钢针13针孔拉一根对准环形轨道6上0°的竖直棉线9作为法线，然后在针孔处再固定一根细棉线9，棉线一端连接在滑块b12上的激光头8的出光孔处，并拉紧，开启滑块b12上的激光头8，棉线9即可显示出入射光线，棉线9另一端固定在轨道滑块a11上，移动滑块a11寻找反射光线的位置，通过环形轨道上的刻度值读出入射角和反射角。

如图4所示当本实验仪用于演示光从空气射向水的折射实验时，拆除平面镜14，在半球形水槽5中装满浑浊的水，过钢针13针孔拉一根对准环形轨道6上0°的竖直棉线9作为法线，开启滑块b12上的激光头8，棉线9即能显示出入射光线，折射光线可直接从水中观察到，通过环形轨道上的刻度值读出入射角和折射角。

如图5所示当本实验仪用于演示光从水射向空气的折射实验时，拆除平面镜14，在半球形水槽5中装满浑浊的水，过钢针13针孔拉一根对准环形轨道6上0°的竖直棉线9作为法线，开启下滑块15上的激光头8，使光线射向球心，移动上方棉线9寻找折射光线，通过环形轨道上的刻度值读出入射角和折射角。