专利名称：雾、液式光学综合实验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及教学实验仪器，特别是涉及用于中学物理光学实验的仪器。
技术背景目前全国中学光学教学实验使用的实验仪器仅有编号为J2528型的"光的反 射折射演示器"和编号为J2501的"光具盘"。上述实验仪器把平行光作为光源，在使 用中不能很好地表现出光路，实验效果不好；有的通过向空中喷雾来显示光路，但雾气 很快消散、光路随即消失，难以控制。
发明内容本实用新型的目的，就是把中学教学中诸多的光学实验集中在一个密闭的实 验仪器内进行，使实验操作更简单，实验过程的各种因素更易于控制，形成的光路明亮 稳定，提高实验教学效果。
本实用新型解决上述问题的技术方案如下设计一种雾、液式光学综合实验仪， 包括透明且封闭的外壳；壳体内置的凸透镜、凹透镜、平面镜、漫反射金属箔龟、半 圆形玻璃砖；刻在壳体外表面正面上的光的折射量角器、光的反射量角器、凸透镜符号、 凹透镜符号、平面镜符号、界面线、共用法线、透镜主轴线；通过小磁铁贴在外壳后挡 板上的铁片及激光笔及底座。使用时再根据需要充入烟雾或混合液。当激光穿过烟雾或 混合液时会发生散射，产生明亮稳定的光路。
本实用新型的有益效果是本实用新型通过实施以上技术方案，把中学物理光学 教学中的光的直线传播实验、光的反射及反射规律实验、水对光的折射实验、玻璃对光 的折射及光的折射规律实验、光的漫反射与镜面反射实验、光的全反射及临界角测定实 验、光垂直入射水面或玻璃砖表面实验、凸透镜的会聚作用实验、凹透镜的发散作用实 验集中在一个封闭的仪器内进行，使实验操作更简单，便于控制各因素，能产生明亮稳 定的光路，并能从正面的量角器上读出入射角、反射角、折射角、临界角的度数及凸透 镜的焦距。
图1是本实用新型雾、液式光学综合实验仪的主视剖视示意图。
图2是本实用新型雾、液式光学综合实验仪的主视示意图。 图3是本实用新型雾、液式光学综合实验仪的左视剖视示意图。
具体实施方式
结合上述附图进一步说明本实用新型的实施例。
由图1和图2中可看出，这种雾、液式光学综合实验仪，包括透明的外壳1、外 壳后挡板2、位于仪器顶部可左右开合的透明仪器活动盖3、控制仪器活动盖3运动轨 道的凹槽4、用于吸住铁片13的嵌在外壳后挡板2上的小磁铁5、用作光源的激光笔 14、底座ll、内置的凸透镜6、凹透镜7、漫反射金属箔龟8、半圆形玻璃砖9、平面 镜10;在外壳正面表盘12上刻有光的折射量角器17、光的反射量角器18、界面线16、 光的折射与反射共用法线15、显示凸透镜所在位置的凸透镜符号19、显示凹透镜所在 位置的凹透镜符号20、显示平面镜所在位置的平面镜符号21、显示凸透镜6和凹透镜 7的主轴位置的透镜主轴线22。
使用中，首先打开仪器活动盖3，向仪器内注入适量烟雾，封闭仪器活动盖3，然 后取铁片13置于仪器弧形顶部上，铁片13被小磁铁5吸引紧贴在外壳后挡板2上，接 着把激光笔14利用磁性紧贴在铁片13上，激光笔14可随铁片13沿仪器弧形顶部移动 至任何所选位置。
做光的反射规律实验时，把激光笔14以所选角度射向共同法线15与平面镜符号 21相交点所对应平面镜10上的点，激光穿过烟雾时发生散射产生明亮稳定的光路，可 从外壳正面上的光的反射量角器18上读出入射角和反射角，并总结出光的反射规律。
做玻璃对光的折射及折射定律实验时，激光笔14以所选角度对准界面线16与共 用法线15的相交点所对应的半圆形玻璃9上的点入射，产生明亮稳定的光路，结合光 路与仪器正面上的光的折射量角器读出入射角、折射角的度数并总结出光的折射规律。
做水对光的折射实验时，在水中滴入少许豆奶并注入仪器内，使液面达到界面线 16处，再注入烟雾，然后用激光笔以所选角度对准界面线16与共用法线15的相交点 所对应半圆V形玻璃砖9上的点入射，产生明亮稳定的入射光路和折射光路，结合仪器 正面上的光的折射量角器可读出入射角和折射角的度数。
做光的镜面反射和漫反射实验时，注入烟雾并用两支平行放置的激光笔14依次照 射平面镜7和漫反射金属箔龟8，产生的镜面反射和漫反射光路明亮清晰，比较它们的 不同。
做凸透镜的会聚作用实验时，取两只激光笔14平行吸附在铁片13上并贴在外壳 后挡板2右侧的小磁铁5上，注入烟雾并用激光笔14平行于透镜主轴线22射向凸透镜 6，可看到明亮的光路经凸透镜折射后会聚于一点，结合透镜主轴线的刻度可读出凸透 镜的焦距。
做凹透镜的发散作用实验时，取两只激光笔14平行吸附在铁片13上并贴住外壳 后挡板2左侧的小磁铁上，注入烟雾并用激光笔14平行于透镜主轴线22射向凹透镜7， 可见明亮的光路径凹透镜折射后向外发散。
做光沿直线传播实验时，注入烟雾并用激光笔14从仪器外壳的右侧射向左侧，产 生明亮平直的光路。
做光的全反射及临界角测定实验时，注入烟雾并用激光笔14透过仪器活动盖3射 向半圆形玻璃砖9的平直面，不断增大入射角直至折射光线消失，结合折射量角器读出 临界角的读数。
做光垂直入射玻璃表面实验时，注入烟雾并用激光笔14垂直于半圆形玻璃砖9的
平直面入射，观察有无折射现象。
由图1中可看出，所述实验仪器设有可左右开合的透明的仪器活动盖3。
由图1中可看出，所述实验仪设有控制仪器活动盖3运动轨道的凹槽4。
由图1和图3中可看出，所述实验仪外壳后挡板上嵌有小磁铁5。
由图1中可看出，所述实验仪的凹槽4、仪器活动盖3及外壳后挡板2的顶部边
沿在同一同心圆上。
由图2中可看出，所述实验仪设有铁片13和激光笔14。
由图2中可看出，所述实验仪外壳正面表垂12上刻有共用法线15、界面线16、 光的折射量角器17、光的反射量角器18、凸透镜符号19、凹透镜符号20、平面镜符号 21、透镜主轴线22。
由图2中可看出，所述实验仪外壳正面表盘12上的共用法线15位于外壳正面表 盘12的中央并与界面线16、透镜主轴线22、平面镜符号21垂直相交。
由图2中可看出，所述实验仪外壳正面表盘12上的光的反射量角器设有内、外两 道弧形刻度线，内弧半径小于外弧半径。
由图1中可看出，所述实验仪的半圆形玻璃砖9设置在仪器内后壁的中央且平直 面向上与界面线16平齐。
权利要求1、一种雾、液式光学综合实验仪，包括透明的外壳(1)、内置的凸透镜(6)、凹透镜(7)、漫反射金属箔龟(8)、半圆形玻璃砖(9)、平面镜(10)和刻于外壳正面表盘(12)上的光的折射量角器(17)、光的反射量角器(18)、共用法线(15)及界面线(16)；其特征在于凸透镜(6)、凹透镜(7)、漫反射金属箔龟(8)、半圆形玻璃砖(9)、平面镜(10)都安装在封闭的外壳(1)内，凸透镜(6)位于实验仪内的右侧、凹透镜(7)位于实验仪内的左侧、凸透镜(6)与凹透镜(7)位置等高且主轴重合；漫反射金属箔龟(8)和平面镜(10)设置于实验仪内底部；半圆形玻璃砖(9)设置在实验仪内后板壁上，其平直面向上与外壳正面表盘(12)上的界面线(16)平齐；外壳正面表盘(12)上刻有光的折射量角器(17)、光的反射量角器(18)、共用法线(15)、界面线(16)、显示凸透镜(6)所在位置的凸透镜符号(19)、显示凹透镜(7)所在位置的凹透镜符号(20)、平面镜符号(21)、透镜主轴线(22)；共用法线(15)设置在外壳正面表盘(12)的中央，并垂直平分界面线(16)、透镜主轴线(22)、平面镜符号(21)，平分光的折射量角器(17)、光的反射量角器(18)；凹透镜符号(20)设置在共用法线(15)左侧，凸透镜符号(19)设置在共用法线(15)右侧，且它们到共用法线的距离相等。
2、 根据权利要求1所述的雾、液式光学综合实验仪，其特征在于实验仪顶部设 有可左右开合的弧形透明仪器活动盖(3)。
3、 根据权利要求l所述的雾、液式光学综合实验仪，其特征在于光的反射量角 器(18)设有内、外两道弧形刻度线，内弧半径小于外弧半径。
4、 根据权利要求1所述的雾、液式光学综合实验仪，其特征在于光的折射量角 器(17)及界面线(16)设置在光的反射量角器(18)的内弧刻度线与外弧刻度线之间。其圆心 与共用法线(15)和界面线(16)的相交点重合。
5、 根据权利要求1所述的雾、液式光学综合实验仪，其特征在于光的反射量角 器(18)的圆心设置在共用法线(15)与平面镜符号(21)的相交点上。
6、 根据权利要求l所述的雾、液式光学综合实验仪，其特征在于光的折射、光 的反射实验只共用一条法线(15),,
7、 根据权利要求1所述的雾、液式光学综合实验仪，其特征在于实验仪顶部设置有控制仪器活动盖(3)运动轨道的凹槽(4)。
8、 根据权利要求1所述的雾、液式光学综合实验仪，其特征在于外壳后挡板(2)的上部及左右两侧都嵌有小磁铁(5)。
9、 根据权利要求1所述的雾、液式光学综合实验仪，其特征在于光的反射量角 器18上的两道弧形刻度线、弧形凹槽、外壳后挡板(2)的上部边沿、弧形透明的仪器活 动盖(3)都在一个同心圆上，其圆心位于共用法线(15)与平面镜符号(21)的相交点上。
10、 根据权利要求1所述的雾、液式光学综合实验仪，其特征在于实验仪配有 小铁片(13)及激光笔(14)、底座(ll)。
11、 根据权利要求1所述的雾、液式光学综合实验仪，其特征在于半圆形玻璃砖的厚度小于仪器的厚度。12根据权利要求1所述的雾、液式光学综合实验仪，其特征在于实验仪在工作 时要充入烟雾或水和豆奶的混合液。
专利摘要一种雾、液式光学综合实验仪，包括仪器外壳1、内置的凸透镜6、凹透镜7、漫反射金属箔龟8、半圆形玻璃砖9、平面镜10、配合激光笔14、封闭的烟雾、混合液，利用烟雾、混合液对激光的散射产生明亮稳定的光路来完成中学物理光学教材中的光沿直线传播、光的反射规律、水对光的折射、玻璃对光的折射及折射规律、光的漫反射与镜面反射、光的全反射及临界角测定、光垂直入射水面或玻璃、凸透镜的会聚作用、凹透镜的发散作用等光学实验。本实验仪全部用透明塑料或玻璃制成，成本低、效果好，易于操作。
文档编号G09B23/22GK201057575SQ20062014461
公开日2008年5月7日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者黄学时 申请人:黄学时