一种用于研究凸透镜聚焦的物理实验装置的制作方法

本发明属于物理实验技术领域，具体涉及一种用于研究凸透镜聚焦的物理实验装置。

背景技术：

凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚，边缘较薄的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式，凸透镜有会聚光线的作用故又称会聚透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。远视眼镜是凸透镜。将平行光线(如阳光)平行于主光轴(凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴)射入凸透镜，光在透镜的两面经过两次折射后，集中在轴上的一点，此点叫做凸透镜的焦点(记号为f，英文为：focalpoint)，凸透镜在镜的两侧各有一实焦点，如为薄透镜时，此两焦点至透镜中心的距离大致相等。

其实凸透镜和凹透镜都没有一定的焦点，只有平行于主光轴的且到主光轴距离相等的光线才会完全在主光轴上相交。我们之所以看到许多经过凸透镜的平行于主光轴但到主光轴距离不相等的光线有一个“焦点”是因为该凸透镜镜面的曲率半径较大，光线偏折程度的差异不明显。为了方便使用，我们把离主光轴的距离和凸透镜顶部的距离相等的两条光线的交点作为凸透镜的焦点。

现有技术中来测试凸透镜焦点的时候，利用平行的太阳光线照射凸透镜，移动凸透镜，在光屏上得到一个光点，大多是通过肉眼观察焦点的变化来确定凸透镜的位置，不便于确定焦点位置，也不便于移动凸透镜的位置。

为此，我们提出一种用于研究凸透镜聚焦的物理实验装置来解决现有技术中存在的问题，使其便于移动凸透镜和确定焦点的位置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于研究凸透镜聚焦的物理实验装置，以解决上述背景技术中提出现有技术中不便于确定焦点位置，也不便于移动凸透镜的位置的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于研究凸透镜聚焦的物理实验装置，包括底座，所述底座的顶部固定连接有导轨，所述导轨的两端滑动连接有第一滑块和第二滑块，所述第一滑块和第二滑块顶部中心处均安装有第一螺杆，两组所述第一螺杆上分别螺纹连接有第一转盘和第二转盘，所述第二转盘上安装有双面镜，所述双面镜的背面设有等距线和第一刻度尺，所述导轨的顶部开设有凹槽，所述凹槽的两端均开设有通孔，所述通孔的内部安装有轴承，所述轴承的内部插接有第二螺杆，所述第二螺杆的外侧螺纹连接有第三滑块，所述第三滑块滑动连接于导轨的外侧，所述第三滑块以顶部的中心点为基点对称安装有滑杆，两组所述滑杆的外侧均活动套接有套件，所述套件的一侧安装有中空缸体，所述中空缸体的内部安装有弹簧，所述弹簧的端部固定连接有限位板，所述限位板的底部固定连接有联动杆，所述联动杆的端部固定连接有夹板，所述第一滑块、第二滑块和第三滑块的一侧均安装有指针，所述指针的下方设有第二刻度尺，所述第二刻度尺安装于底座的一侧。

优选的，所述第一滑块、第二滑块和第三滑块的顶部均螺纹连接有螺丝，所述螺丝贯穿于第一滑块、第二滑块和第三滑块的内部。

优选的，所述第二螺杆的端部安装有手轮，所述手轮上安装有握持部，所述握持部的外侧套接有橡胶套。

优选的，所述套件的内部固定连接有凸起块，所述凸起块活动连接于滑槽的内部，所述滑槽开设于滑杆的一侧。

优选的，所述套件的内部开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内部螺纹连接有蝴蝶螺丝。

优选的，所述夹板的一侧开设有限位槽。

优选的，所述底座的底部粘接有硅胶平垫，所述硅胶平垫的底部设有防滑纹。

优选的，所述滑杆的表面上设有第三刻度尺。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种用于研究凸透镜聚焦的物理实验装置，与现有技术相比，具有以下有点：

1、将双面镜放置在第一通过在第二转盘上，将凸透镜通过夹板夹住，将光源放置在第一转盘上，底座上安装导轨，第一滑块、第二滑块和第三滑块均滑动连接导轨的外侧，第三滑块螺纹连接在第二螺杆，通过转动第二螺杆带动第三滑块移动，从而带动凸透镜移动，凸透镜的焦点投影在双面镜上，便于焦点试验的操作；

2、夹板受到中空缸体中弹簧的挤压力，将凸透镜夹住，便于更换不同大小凸透镜的试验；

3、凸透镜的焦点投射在双面镜上，从双面镜的背面即可观察焦点的变化，第一刻度尺更好的参考焦点的变化，使得更好的确定凸透镜的焦点，保证试验的准确性；

4、第一滑块、第二滑块和第三滑块在导轨上移动的时候，指针会相应的指示第一滑块、第二滑块和第三滑块在第二刻度尺的位置，更好了读取第一滑块、第二滑块和第三滑块之间的距离。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明双面镜的结构示意图；

图3为本发明的主视剖面结构示意图；

图4为本发明滑杆的俯视剖面结构示意图。

图中：1底座、2导轨、3第一滑块、4第二滑块、5第一螺杆、6第一转盘、7第二转盘、8等距线、9第一刻度尺、10双面镜、11凹槽、12通孔、13轴承、14第二螺杆、15第三滑块、16滑杆、17套件、18中空缸体、19弹簧、20限位板、21联动杆、22夹板、23指针、24第二刻度尺、25螺丝、26手轮、27握持部、28凸起块、29滑槽、30螺纹孔、31蝴蝶螺丝、32限位槽、33橡胶套、34硅胶平垫、35第三刻度尺。

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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。

本发明提供了如图1-4所示的一种用于研究凸透镜聚焦的物理实验装置，包括底座1，所述底座1的顶部固定连接有导轨2，所述导轨2的两端滑动连接有第一滑块3和第二滑块4，所述第一滑块3和第二滑块4顶部中心处均安装有第一螺杆5，两组所述第一螺杆5上分别螺纹连接有第一转盘6和第二转盘7，便于调节第一转盘6和第二转盘7的高度，所述第二转盘7上安装有双面镜10，所述双面镜10的背面设有等距线8和第一刻度尺9，所述导轨2的顶部开设有凹槽11，所述凹槽11的两端均开设有通孔12，所述通孔12的内部安装有轴承13，所述轴承13的内部插接有第二螺杆14，所述第二螺杆14的外侧螺纹连接有第三滑块15，所述第三滑块15滑动连接于导轨2的外侧，所述第三滑块15以顶部的中心点为基点对称安装有滑杆16，两组所述滑杆16的外侧均活动套接有套件17，所述套件17的一侧安装有中空缸体18，所述中空缸体18的内部安装有弹簧19，所述弹簧19的端部固定连接有限位板20，所述限位板20的底部固定连接有联动杆21，所述联动杆21的端部固定连接有夹板22，所述第一滑块3、第二滑块4和第三滑块15的一侧均安装有指针23，所述指针23的下方设有第二刻度尺24，所述第二刻度尺24安装于底座1的一侧。

较佳地，所述第一滑块3、第二滑块4和第三滑块15的顶部均螺纹连接有螺丝25，所述螺丝25贯穿于第一滑块3、第二滑块4和第三滑块15的内部。

通过采用上述技术方案，该螺丝25有利于将第一滑块3、第二滑块4和第三滑块15固定在导轨2上。

较佳地，所述第二螺杆14的端部安装有手轮26，所述手轮26上安装有握持部27，所述握持部27的外侧套接有橡胶套33。

通过采用上述技术方案，该手轮26便于转动第二螺杆14带动第三滑块15移动。

较佳地，所述套件17的内部固定连接有凸起块28，所述凸起块28活动连接于滑槽29的内部，所述滑槽29开设于滑杆16的一侧。

通过采用上述技术方案，该套件17内部的凸起块28与滑杆16一侧的滑槽29相配合，有利于限制住套件17在滑杆16上的位置，使得夹板22不会转动。

较佳地，所述套件17的内部开设有螺纹孔30，所述螺纹孔30的内部螺纹连接有蝴蝶螺丝31。

通过采用上述技术方案，该蝴蝶螺丝31便于将套件17固定在滑杆16上。

较佳地，所述夹板22的一侧开设有限位槽32。

通过采用上述技术方案，该限位槽32有利于夹住凸透镜。

较佳地，所述底座1的底部粘接有硅胶平垫34，所述硅胶平垫34的底部设有防滑纹。

通过采用上述技术方案，该硅胶平垫34有利于提高底座1与实验桌的摩擦力，提高稳定性。

较佳地，所述滑杆16的表面上设有第三刻度尺35。

通过采用上述技术方案，该第三刻度尺35便于在移动套件17高度的时候更准确。

工作原理：将双面镜10放置在第二转盘7上，凸透镜通过夹板22夹住，光源放置在第一转盘6上，然后调整凸透镜和双面镜10中心处在同一水平线上，通过转动第二螺杆14带动第三滑块15移动，带动凸透镜移动，凸透镜的焦点投影在双面镜10上，从双面镜10的背面观察焦点的变化，第一刻度尺9更好的参考焦点的变化，使得更好的确定凸透镜的焦点，调整好焦点之后，读取第一滑块3、第二滑块4和第三滑块15之间的距离，保证试验的准确性，便于焦点试验的操作，夹板22受到中空缸体18中弹簧19的挤压力，将凸透镜夹住，便于更换不同大小凸透镜的试验。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。