CN207799996U - 光的反射折射演示自制教具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了光的反射折射演示自制教具，包括水槽，所述水槽的顶部一端设置有上橡胶板，且上橡胶板的下方固定有两个支撑杆和固定杆，两个所述支撑杆均位于固定杆的同一侧，且两个支撑杆和固定杆远离上橡胶板的一端均与下橡胶板连接，所述固定杆靠近上橡胶板的一端固定有针管，且针管位于固定杆的前方，所述针管的下端固定有玻璃棒，且玻璃棒与针管垂直，所述针管的内部设置有激光笔，本实用新型采用自制螺旋微调传动***，螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离，通过旋转旋钮带动的拉杆拉升利用杠杆原理带动平面镜的旋转，进而改变入射光的方向，增强了实验的科学性。

Description

光的反射折射演示自制教具

技术领域

本实用新型属于G02光学实验技术领域，具体涉及光的反射折射演示自制教具。

背景技术

中学物理中在探究光的反射、折射是利用光具盘与圆形玻璃槽来进行实验，通过不断地改变激光的方向，来改变入射光的方向，这样就可以让学生们观察到反射现象与折射现象；关于光的全反射实验中课本中将光源放在水下，并且在水内放入一定的介质，当水下的光源不断调节方向时，其入射光的方向得到了改变，此时我们在水槽外观察就会观察到全反射现象了。

目前，在初中物理光学实验中，光的反射和光的折射在传统实验中所采用的器材有J2501光具盘、J2528光的反射折射演示等，但是传统实验器材光具盘构造复杂、昂贵、笨重、搬运不太方便这些缺点，而且在做光的反射与折射实验过程中，入射光线、反射光线或折射光线和光具盘上的反射盘很难在同一平面内，学生很难观察到光的实际路径，还有在做光的折射的圆形玻璃槽和筷子实验中，操作虽然简单方便，但是圆形玻璃槽会产生透镜效应，而且没有明显的光路可以观察，效果太不直观。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供光的反射折射演示自制教具，以解决上述背景技术中提出传统实验器材光具盘构造复杂、昂贵、笨重、搬运不太方便和光的反射与折射实验过程中入射光线、反射光线或折射光线和光具盘上的反射盘很难在同一平面内，学生很难观察到光的实际路径，效果太不直观的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：光的反射折射演示自制教具，包括水槽，所述水槽的顶部一端设置有上橡胶板，且上橡胶板的下方固定有两个支撑杆和固定杆，两个所述支撑杆均位于固定杆的同一侧，且两个支撑杆和固定杆远离上橡胶板的一端均与下橡胶板连接，所述固定杆靠近上橡胶板的一端固定有针管，且针管位于固定杆的前方，所述针管的下端固定有玻璃棒，且玻璃棒与针管垂直，所述针管的内部设置有激光笔，且激光笔位于玻璃棒的上方，所述下橡胶板上靠近固定杆的正前方位置处固定有橡胶棒，且固定杆与橡胶棒之间转动连接有有机玻璃板，所述有机玻璃板正面的中间位置处嵌入有平面镜，所述上橡胶板的顶部安装有螺旋微调计，且螺旋微调计位于激光笔的一侧，所述螺旋微调计包括推杆、螺母盘、螺杆和调节旋钮，且调节旋钮位于螺旋微调计顶部的中间位置处，所述推杆、螺母盘和螺杆均位于螺旋微调计的内部，且螺母盘套设在螺杆上，所述推杆连接在螺母盘的底部，且推杆位于螺杆的一侧，所述推杆远离螺母盘的一端穿过上橡胶板转动连接有连接杆，且连接杆位于两个支撑杆、固定杆和橡胶棒的中间位置处，所述连接杆远离推杆的一端与有机玻璃板转动连接，所述水槽的内部靠近上橡胶板和下橡胶板的一侧位置处安装有坐标板，且坐标板分别与上橡胶板和下橡胶板插合连接。

优选的，所述螺母盘与螺杆通过螺纹旋合连接。

优选的，所述坐标板上绘制有网格坐标线。

优选的，所述水槽中设置有纯净水。

优选的，所述调节旋钮与螺杆通过转轴转动连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型，采用自制螺旋微调传动***，螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离，通过旋转旋钮带动的拉杆拉升利用杠杆原理带动平面镜的旋转，进而改变入射光的方向，增强了实验的科学性，使其与教学需要紧密相联，使实验在动态中进行，不仅能通过实验对教学内容进行定性分析，而且能通过获取实验数据对物理现象和规律进行定量分析，丰富了实验的内涵，从而提高了实验效果。

(2)本实用新型，不但可以进行光的反射与折射还有全反射的实验现象研究，还可以对临界角进行测量，体现了一种仪器多种用途的特点。

(3)本实用新型，采用常见的激光笔作为实验用光源，通过激光笔发出亮度极高的光线，克服了传统实验光源光束不明显的弱点，方便学生观察光的实际路径，使得实验效果更加直观。

(4)本实用新型，在激光笔下方放置玻璃棒，利用柱面透镜成像原理将一点光源转变成现状光源，这样一部分光就投影到坐标板上，我们就可以清楚看见实际光线的光路图，不需要在液体中加颗粒或空气中喷雾。

(5)本实用新型，设置了坐标板，通过在坐标板上找到相应的法线，读出入射光线、反射光线、折射光线上的坐标，再通过计算其角度的正切值，来比较入射角与反射角折射角的关系来研究反射定律与折射定律，同时还可以利用坐标板实现光线方向的角度测量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型有机玻璃板的俯视图；

图3为本实用新型的俯视图；

图中：1-水槽；2-支撑杆；3-上橡胶板；4-推杆；5-螺母盘；6-螺杆；7-螺旋微调计；8-调节旋钮；9-激光笔；10-针管；11-玻璃棒；12-固定杆；13-连接杆；14-下橡胶板；15-有机玻璃板；16-橡胶棒；17-坐标板；18-平面镜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：光的反射折射演示自制教具，包括水槽1，水槽1的顶部一端设置有上橡胶板3，且上橡胶板3的下方固定有两个支撑杆2和固定杆12，两个支撑杆2均位于固定杆12的同一侧，且两个支撑杆2和固定杆12远离上橡胶板3的一端均与下橡胶板14连接，固定杆12靠近上橡胶板3的一端固定有针管10，且针管10位于固定杆12的前方，针管10的下端固定有玻璃棒11，且玻璃棒11与针管10垂直，玻璃棒11的设计便于清晰的看到光传播的路径，针管10的内部设置有激光笔9，且激光笔9位于玻璃棒11的上方，位于激光笔9下的玻璃棒10可将一点光源通过柱面透镜原理变成线光源，这样就可在坐标板上投影上光线，可以看到清晰的光路，激光笔9用于发出亮度极高的光线，克服了传统实验光源光束不明显的弱点，方便学生观察到光的实际路径，使得实验效果更加直观，下橡胶板14上靠近固定杆12的正前方位置处固定有橡胶棒16，且固定杆12与橡胶棒16之间转动连接有有机玻璃板15，有机玻璃板15正面的中间位置处嵌入有平面镜18，平面镜18负责将光线反射出去，上橡胶板3的顶部安装有螺旋微调计7，且螺旋微调计7位于激光笔9的一侧，螺旋微调计7用于改变平面镜18的转动方向，以达到改变光方向的目的，螺旋微调计7包括推杆4、螺母盘5、螺杆6和调节旋钮8，且调节旋钮8位于螺旋微调计7顶部的中间位置处，推杆4、螺母盘5和螺杆6均位于螺旋微调计7的内部，且螺母盘5套设在螺杆6上，推杆4连接在螺母盘5的底部，且推杆4位于螺杆6的一侧，推杆4远离螺母盘5的一端穿过上橡胶板3转动连接有连接杆13，且连接杆13位于两个支撑杆2、固定杆12和橡胶棒16的中间位置处，连接杆13远离推杆4的一端与有机玻璃板15转动连接，水槽1的内部靠近上橡胶板3和下橡胶板14的一侧位置处安装有坐标板17，且坐标板17分别与上橡胶板3和下橡胶板14插合连接，坐标板17便于实验人员取点计算。

为了能够带动螺母盘5上下运动，本实施例中，优选的，螺母盘5与螺杆6通过螺纹旋合连接。

为了便于在坐标板17上取点计算，本实施例中，优选的，坐标板17上绘制有网格坐标线。

为了完成多项光学实验，本实施例中，优选的，水槽1中设置有纯净水。

为了驱动螺杆6转动，本实施例中，优选的，调节旋钮8与螺杆6通过转轴转动连接。

本实用新型的工作原理及使用流程：实验时，将水槽1内注入适量的水，并放入坐标板17，待水面平静后打开激光笔9，使激光笔9发出的光线垂直于平面镜18，然后转动调节旋钮8，通过调节旋钮8转动带动螺杆6转动，通过螺杆6转动带动螺母盘5上下运动，通过螺母盘5上下运动带动推杆4上下运动，从而实现通过连接杆13带动有机玻璃板15上的平面镜18旋转，进而改变入射光的方向，使光线从坐标板17上的一条线射入，通过改变入射光的方向和入射角的大小便可进行光的反射与折射还有全反射的实验现象研究，通过读取坐标板17上对应的坐标点并进行计算实现测量光线的角度，以及对临界角进行测量，方便使用。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.光的反射折射演示自制教具，包括水槽(1)，其特征在于：所述水槽(1)的顶部一端设置有上橡胶板(3)，且上橡胶板(3)的下方固定有两个支撑杆(2)和固定杆(12)，两个所述支撑杆(2)均位于固定杆(12)的同一侧，且两个支撑杆(2)和固定杆(12)远离上橡胶板(3)的一端均与下橡胶板(14)连接，所述固定杆(12)靠近上橡胶板(3)的一端固定有针管(10)，且针管(10)位于固定杆(12)的前方，所述针管(10)的下端固定有玻璃棒(11)，且玻璃棒(11)与针管(10)垂直，所述针管(10)的内部设置有激光笔(9)，且激光笔(9)位于玻璃棒(11)的上方，所述下橡胶板(14)上靠近固定杆(12)的正前方位置处固定有橡胶棒(16)，且固定杆(12)与橡胶棒(16)之间转动连接有有机玻璃板(15)，所述有机玻璃板(15)正面的中间位置处嵌入有平面镜(18)，所述上橡胶板(3)的顶部安装有螺旋微调计(7)，且螺旋微调计(7)位于激光笔(9)的一侧，所述螺旋微调计(7)包括推杆(4)、螺母盘(5)、螺杆(6)和调节旋钮(8)，且调节旋钮(8)位于螺旋微调计(7)顶部的中间位置处，所述推杆(4)、螺母盘(5)和螺杆(6)均位于螺旋微调计(7)的内部，且螺母盘(5)套设在螺杆(6)上，所述推杆(4)连接在螺母盘(5)的底部，且推杆(4)位于螺杆(6)的一侧，所述推杆(4)远离螺母盘(5)的一端穿过上橡胶板(3)转动连接有连接杆(13)，且连接杆(13)位于两个支撑杆(2)、固定杆(12)和橡胶棒(16)的中间位置处，所述连接杆(13)远离推杆(4)的一端与有机玻璃板(15)转动连接，所述水槽(1)的内部靠近上橡胶板(3)和下橡胶板(14)的一侧位置处安装有坐标板(17)，且坐标板(17)分别与上橡胶板(3)和下橡胶板(14)插合连接。

2.根据权利要求1所述的光的反射折射演示自制教具，其特征在于：所述螺母盘(5)与螺杆(6)通过螺纹旋合连接。

3.根据权利要求1所述的光的反射折射演示自制教具，其特征在于：所述坐标板(17)上绘制有网格坐标线。

4.根据权利要求1所述的光的反射折射演示自制教具，其特征在于：所述水槽(1)中设置有纯净水。

5.根据权利要求1所述的光的反射折射演示自制教具，其特征在于：所述调节旋钮(8)与螺杆(6)通过转轴转动连接。