专利名称：光路显示教具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学教具，具体地说是一种能显示光线行进路线的光路显示教具，适用于物理学几何光学教学演示。
背景技术：
目前，用于物理学几何光学部分的教具，主要是一些由光学演示镜、光屏、箱体或固定架等部分组成的光学教具，按照不同的教学目的做不同的结构组合，如光线聚焦实验，光学演示镜则选用凸透镜，在凸透镜的一侧设光源，另一侧设置光屏，通过光屏上的亮点来显示光线聚焦。这些光学教具的缺点是均不能作显示光路的演示，即不能显示光线通过光学镜体前后的行进路线，包括聚焦变化、反射变化、折射变化、散射变化及光合成变化等，因此，在教学中演示的直观效果较差。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种制作容易、操作方便、直观感强、可清楚观察到光线通过光学镜体行进路线及其变化情况的光路显示教具。
为解决以上技术问题，本实用新型所采用的技术方案是该光路显示教具，由固定架、发光装置、光学镜体构成，发光装置与光学镜体均固定在固定架的竖板上，在光学镜体的上、下侧均设光路显示器。本实用新型还通过如下措施实施该光路显示教具的光路显示器，由透明圆柱筒体、聚合物基纳米复合材料透明(或半透明)柱体构成，聚合物基纳米复合材料透明(或半透明)柱体套装在透明圆柱筒体内，透明圆柱筒体粘结固定在固定架的竖板上，透明圆柱筒体的轴心与光学镜体中心在一条轴线上；其所述的发光装置由两个半导体激光头、白炽灯头、凹面反光镜、灯具座及开关构成，灯具座为圆盘状，灯具座固定在固定架的竖板上，并与上面的一个光路显示器的上边沿距离为10-15cm，灯具座上设三个灯的圆孔状安装座，白炽灯头固定在中心圆孔状安装座内，并套上凹面反光镜，半导体激光头安装在两侧的圆孔状安装座内，灯具座中心与光学镜体中心在一条轴线上；其所述的光学镜体可分别为凸透镜、凹透镜、三棱镜、平面三原色镜，光学镜体放置在托架上，托架为圆环状，圆环状托架的边沿粘结固定在固定架的竖板上；其所述的固定架由竖板和底座构成，竖板与底座做垂直连接，底座为方形板，竖板为半圆弧板，一是方便粘结，二是起遮光作用；所述的聚合物基纳米复合材料透明(或半透明)柱体，是由包括丙烯酸脂、增塑剂成分配成的丙烯酸脂预聚物中添加经改性的气相白炭黑，分散形成固液两相的胶体分散体，再经光固化形成的固体柱体。应用本实用新型时，根据演示内容在托架上放置相应的光学镜体，然后分别打开各个灯的开关，进行演示，如放置一凸透镜，打开半导体激光头开关，两侧的激光光束先分别穿过上边的一个光路显示器，再穿过凸透镜，再穿过下面的一个光路显示器，可清晰的观察到光线通路，并在下面的一个光路显示器中聚焦，焦点明亮清晰，演示效果好；若托架上分别放置凹透镜、三棱镜或平面三原色镜，可完成相应的光学性质实验。
本实用新型的有益效果在于制作容易、造价低、功能多、操作方便，可以从平面及空间角度看到光线通过光学镜体前后的变化；通过变换光学镜体可以分别看到光线通过各种光学镜前后的变化，或看到光的色散与合成，由于采用了纳米材料，光线反映清晰明显，稳定性高，使用寿命长。
图1为本实用新型结构主视示意图。
图2为本实用新型光路显示器沿轴向剖视示意图。
图3为本实用新型发光装置沿灯头中心线剖视示意图。
图4为本实用新型当光学镜体为凸透镜时的应用状态示意图。
具体实施方式
参照附图1、2、3、4制作本实用新型。该光路显示教具，由固定架1、发光装置2、光学镜体3构成，发光装置2与光学镜体3均固定在固定架1的竖板上，在光学镜体3的上、下侧均设光路显示器4、4′。该光路显示教具的光路显示器4、4′，由透明圆柱筒体5、聚合物基纳米复合材料透明(或半透明)柱体6构成，聚合物基纳米复合材料透明(或半透明)柱体6套装在透明圆柱筒体5内，透明圆柱筒体5粘结固定在固定架1的竖板上，透明圆柱筒体5的轴心与光学镜体3中心在一条轴线上；其发光装置2由两个半导体激光头7、7′、白炽灯头8、凹面反光镜9、灯具座11及开关10构成，灯具座11为圆盘状，灯具座11固定在固定架1的竖板上，并与上面的一个光路显示器4的上边沿距离为10-15cm，灯具座11上设三个灯的圆孔状安装座，白炽灯头8固定在中心圆孔状安装座内，并套上凹面反光镜9，半导体激光头7、7′安装在两侧的圆孔状安装座内；灯具座11中心与光学镜体3中心在一条轴线上，其光学镜体3可分别为凸透镜、凹透镜、三棱镜、平面三原色镜，光学镜体3放置在托架上，托架为圆环状，粘结固定在固定架1的竖板上；固定架1由竖板和底座构成，竖板可为半圆弧板；所述的聚合物基纳米复合材料透明(或半透明)柱体6是由包括丙烯酸脂、增塑剂成分配成的丙烯酸脂预聚物中添加经改性气相白炭黑，分散形成固液两相的胶体分散体，再经光固化形成的固体柱体。
权利要求1.一种光路显示教具，由固定架(1)、发光装置(2)、光学镜体(3)构成，发光装置(2)与光学镜体(3)均固定在固定架(1)的竖板上，其特征在于在光学镜体(3)的上、下侧均设光路显示器(4、4′)。
2.根据权利要求1所述的光路显示教具，其特征在于光路显示器(4、4′)，由透明圆柱筒体(5)、聚合物基纳米复合材料透明或半透明柱体(6)构成，聚合物基纳米复合材料透明或半透明柱体(6)套装在透明圆柱筒体(5)内，透明圆柱筒体(5)粘结固定在固定架(1)的竖板上，透明圆柱筒体(5)的轴心与光学镜体(3)中心在一条轴线上。
3.根据权利要求1所述的光路显示教具，其特征在于所述的发光装置(2)由两个半导体激光头(7、7′)、白炽灯头(8)、凹面反光镜(9)、灯具座(11)及开关(10)构成，灯具座(11)为圆盘状，灯具座(11)固定在固定架(1)的竖板上，并与上面的一个光路显示器(4)的上边沿距离为10-15cm，灯具座(11)上设三个灯的圆孔状安装座，白炽灯头(8)固定在中心圆孔状安装座内，并套上凹面反光镜(9)，半导体激光头(7、7′)安装在两侧的圆孔状安装座内，灯具座(11)中心与光学镜体(3)中心在一条轴线上。
4.根据权利要求1所述的光路显示教具，其特征在于所述的光学镜体(3)可分别为凸透镜、凹透镜、三棱镜、平面三原色镜，光学镜体(3)放置在托架上，托架为圆环状，粘结固定在固定架(1)的竖板上。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的光路显示教具，其特征在于所述的固定架(1)由竖板和底座构成，竖板可为半圆弧板。
6.根据权利要求1或2所述的光路显示教具，其特征在于所述的聚合物基纳米复合材料透明或半透明柱体(6)是由包括丙烯酸脂、增塑剂成分配成的丙烯酸脂预聚物中添加经改性气相白炭黑，分散形成固液两相的胶体分散体，再经光固化形成的固体柱体。
专利摘要本实用新型公开了一种光路显示教具，由固定架(1)、发光装置(2)、光学镜体(3)构成，发光装置(2)与光学镜体(3)均固定在固定架(1)的竖板上，在光学镜体(3)的上、下侧均设光路显示器(4、4′)。该光路显示教具，制作容易、造价低、功能多、操作方便，可以从平面及空间角度看到光线通过光学镜体前后的变化；通过变换光学镜体可以分别看到光线通过各种光学镜前后的变化，或看到光的色散与合成，由于采用了纳米材料，光线反映清晰明显，稳定性高，使用寿命长。可广泛用于物理学几何光学教学演示。
文档编号G09B23/22GK2575786SQ02270280
公开日2003年9月24日 申请日期2002年10月25日 优先权日2002年10月25日
发明者郭其明, 蔡清香, 吕玲, 亓荣勋, 杨永斌 申请人:郭其明