一种实验教学用白色色散合成演示器的制作方法

本发明属于实验教学器材相关技术领域，具体涉及一种实验教学用白色色散合成演示器。

背景技术：

17世纪牛顿发现了日光的色散现象。他让一束日光穿过三棱镜，结果白光会分散成许多不同颜色的光，在屏上会出现由红到紫连续排列的七彩光带，此光带交错光谱。如果让其中一种色彩的光再过三棱镜，他不能再发生色散，这种色光叫做单色光。由于棱镜的布偶里对各种单色光的折射程度不同，对红光折射最小，对紫光折射最大，所以才会产生白光光散的现象。由几种单色光合成的光叫做复色光。光的色散实验无论是在初中物理的光学部分还是在高中物理的光学部分中，都是不可忽视的演示实验，然而现今的白色色散合成演示器在实际使用中存在着一定的缺陷。

现有技术的白色色散合成演示器存在以下问题：1、我们都知道太阳是很好的光源，太阳光的强度是任何光源都无法比的，但是，太阳光的照射相对于水平面有一定的角度，必须用手拿着仪器使之成一个角度，让太阳光通过缝隙照射到三棱镜上，才能在光屏上太阳光色散的光谱，而现有的实验教学用白色色散合成演示器为了方便同学们更好的观看实验效果，都是将实验仪器放在讲桌上，由老师全程讲解给学生听，实验仪器放在桌面上太阳光源折射不完全，往往影响实验教学结果；2、白色色散合成演示器因为其教学特性，所以每天都有用到的可能性，但是太阳光源是随天气变化的，如果天气不好，太阳光源作为白色色散演示器的实验光源会影响教学结果，现有的白色色散演示器采用白炽灯作为替补光源，但却没有考虑到教室的遮光条件不好，造成实验效果差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种实验教学用白色色散合成演示器，以解决上述背景技术中提出的实验仪器放在讲桌上太阳光源照射角度不对影响实验结果以及利用白炽灯作为替补光源没有考虑到教室遮光效果不好的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种实验教学用白色色散合成演示器，包括底板，所述底板的一侧设置有光狭缝，且底板的另一侧设置有光屏，所述光狭缝远离光屏的一侧设置有转动轴，所述转动轴共设置有两个，所述转动轴的中间位置嵌入设置有纽扣电池盒，所述转动轴的上表面嵌入设置有光源灯，且转动轴的下表面嵌入设置有弧形支架，所述光狭缝的顶部设置有遮光布旋转轴，所述遮光布旋转轴的外部设置有遮光布，所述光狭缝靠近光屏的一侧设置有第一三棱镜，所述第一三棱镜远离光狭缝的一侧设置有第一凸透镜，所述第一凸透镜远离第一三棱镜的一侧设置有第二凸透镜，所述第二凸透镜远离第一凸透镜的一侧设置有第二三棱镜，所述光源灯与纽扣电池盒通过电性连接。

优选的，所述遮光布旋转轴和转动轴与光狭缝之间通过连接轴转动连接。

优选的，所述弧形支架的表面嵌入设置有圆形平面镜，所述圆形平面镜至少设置有十二个。

优选的，所述纽扣电池盒的内部设置有纽扣电池。

优选的，所述转动轴的一侧设置有控制光源灯通断的开关。

优选的，所述第一三棱镜、第一凸透镜、第二凸透镜、第二三棱镜和光屏与底板之间均通过支撑架固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在光狭缝的一端分别设计了一个伸长板，在伸长板的一端设计一个弧形的支架，并且弧形支架可以随伸长板360度转动，再将若干个圆形的小平面镜固定在弧形的支架上，这样无论从什么角度入射的太阳光都可以通过平面镜，反射入狭缝，并照射在三棱镜的纵轴，操作简单方便，实验效果良好。

2、本发明在伸长板的另一端设计了光源灯，当天气不好太阳光源难以继续实验教学时，通过旋转伸长板将光源灯旋转至合适位置，因为教室玻璃是透明式的，混杂光线太强，会影响实验结果，所以在光狭缝的上方还设置了遮光布，进行实验时，将遮光布通过遮光布轴放下来，遮挡住多余的光线，保证了良好的遮光效果，即保证了实验结果的可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明色散光路图的结构示意图；

图中：1-遮光布旋转轴、2-遮光布、3-弧形支架、4-圆形平面镜、5-转动轴、6-光源灯、7-光狭缝、8-第一三棱镜、9-第一凸透镜、10-第二凸透镜、11-第二三棱镜、12-光屏、13-支撑架、14-底板、15-连接轴、16-纽扣电池盒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种实验教学用白色色散合成演示器，包括底板14，底板14的一侧设置有光狭缝7，且底板14的另一侧设置有光屏12，光狭缝7远离光屏12的一侧设置有转动轴5，转动轴5共设置有两个，转动轴5的中间位置嵌入设置有纽扣电池盒16，转动轴5的上表面嵌入设置有光源灯6，且转动轴5的下表面嵌入设置有弧形支架3，光狭缝7的顶部设置有遮光布旋转轴1，遮光布旋转轴1的外部设置有遮光布2，光狭缝7靠近光屏12的一侧设置有第一三棱镜8，第一三棱镜8远离光狭缝7的一侧设置有第一凸透镜9，第一凸透镜9远离第一三棱镜8的一侧设置有第二凸透镜10，第二凸透镜10远离第一凸透镜9的一侧设置有第二三棱镜11，光源灯6与纽扣电池盒16通过电性连接。

为了遮光布旋转轴1和转动轴5能够转动，本发明中，优选的，遮光布旋转轴1和转动轴5与光狭缝7之间通过连接轴15转动连接。

为了能更好的接受太阳光源，本发明中，优选的，弧形支架3的表面嵌入设置有圆形平面镜4，圆形平面镜4至少设置有十二个。

为了电源灯6能接通电源，本发明中，优选的，纽扣电池盒16的内部设置有纽扣电池。

为了更好的控制电源灯6的通断，本发明中，优选的，转动轴5的一侧设置有控制光源灯6通断的开关。

为了整体连接更加固定，本发明中，优选的，第一三棱镜8、第一凸透镜9、第二凸透镜10、第二三棱镜11和光屏12与底板14之间均通过支撑架13固定连接。

本发明的工作原理及使用流程：本发明安装好过后，当天气状态良好太阳光源可以作为实验光源时，将本发明放在课桌上，转动转动轴5带动弧形支架3表面的圆形平面镜4转动，这样无论从什么角度入射的太阳光都可以通过圆形平面镜4，反射入光狭缝7，并照射在第一三棱镜8的纵轴，当天气状况不好太阳光源不足以成为实验光源时，通过旋转旋转轴5将旋转轴5上表面的光源灯6旋转到合适位置，再通过开关控制纽扣电池盒16内部的纽扣电池，从而控制光源灯6的通断，光源灯6光线可以反射入光狭缝7，并照射在第一三棱镜8的纵轴，打开光源灯6时，放下遮光布2，遮挡住影响实验的多余光线；光线反射入光狭缝7照射在第一三棱镜8上，通过第一凸透镜9和第二凸透镜10将射到第一三棱镜8上的色光与射到第二三棱镜11上的色光形成了镜像对称，把光屏放在出射光束路径的任意一个位置，接收的都是白光。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。