CN208985493U - 一种光反射、折射实验仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到一种光反射、折射实验仪，包括透明的球形实验仪，还包括用于固定球形实验仪的固定架，所述球形实验仪包括透射率不同的上半球体和下半球体，所述上半球体和下半球体之间设置有双面镜；所述固定架与球形实验仪的固定点位于球形实验仪的中心轴线上，所述固定架上设置有第一光源和第二光源，所述第一光源、第二光源到固定点的距离可测；通过在固定架上设置三种激光光源，能有效代替现有技术中刻画在球形实验仪上的竖直圈和水平圈，避免因球形实验仪上刻画线条过多从而影响观测，另外这种设置灵活性较强，且能准确的测量中入射角、反射角、折射角之间的关系。

Description

一种光反射、折射实验仪

技术领域

本实用新型涉及一种实验器具，特别涉及一种光反射、折射实验仪。

背景技术

现有初中、高中物理的光反射、折射的实验，及其大量的改型实验，都只能是一个平面内的实验，而要求学生通过实验的探索，得出这样的规律：“反射光线与入射光线、法线在同一平面”、“折射光线与入射光线、法线在同一平面上”，无法在立体空间内让学生探究，要得出上述结论，显得非常牵强。

如申请公告号为“CN101872571A”的中国专利所公开的一种光反射折射实验仪器，在上述专利所公开的结构中，主要包括一个开有孔的透明空心球体，球体表面标注有多个竖直圈，该竖直圈为通过球心的竖直面与球体表面相切而形成的源泉，多个竖直圈的数值直径均与空心球体的竖直直径重合；球体表面还标注有多个水平圈，水平圈为水平面在上、下移动的过程中与球体表面相切而形成的源泉，该水平圈上标注有指示入射角、反射角、折射角大小的度数。但是这种设置，表面竖直圈、水平圈过多，这些多余的线条可能会影响观测。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光反射、折射实验仪。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种光反射、折射实验仪，包括透明的球形实验仪，还包括用于固定球形实验仪的固定架，所述球形实验仪包括透射率不同的上半球体和下半球体，所述上半球体和下半球体之间设置有双面镜；所述固定架与球形实验仪的固定点位于球形实验仪的中心轴线上，所述固定架上设置有第一光源和第二光源，所述第一光源、第二光源到固定点的距离可测。

作为优选，所述第一光源、第二光源均设置在长度可调节的收缩杆上，所述收缩杆上设置有刻度。

作为优选，所述上半球体由玻璃制成，所述下半球体由亚克力板制成。

作为优选，所述固定架上设置有角度尺。

作为优选，所述角度尺包括标有角度的半圆形板。

作为优选，所述半圆形板上转动设置有指针。

作为优选，所述球形实验仪表面向内凹陷形成盲孔，所述固定架上设置有能与盲孔配合的插接杆。

作为优选，所述固定架上还设置有用于模拟法线的第三光源。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.将光反射、折射实验仪平放在桌面上，打开设置在插接杆上的第三光源模拟法线，之后利用其他激光笔向球体实验仪中发射激光，根据折射或反射不同实验要求从不同地方打入，如需进行反射实验则将光线打入在中间设置有双面镜的地方，如需进行折射实验则将光线打入在中间没有双面镜的位置控制入射光线的打入在法线(第三光源发出的光)与平面镜相交的点上，调整第一光源和第二光源使之射出的光线与入射光、反射光与球体实验仪外边缘交接的点重叠，观测分别连接有第一光源和第二光源的收缩杆上的读数是否一致，如一致则说明入射角与反射角角度相同且与法线在同一平面上(由于第一光源、第二光源、第三光源的投影位于同一直线上，因此入射光、法线、反射光在同一平面上)；

2.当进行折射光实验时，由于球形实验仪的半径已知，因此控制第一光源、第二光源射到入射光、折射光与球形实验仪外边缘交接点时，读出收缩杆上的读数后，即可得到入射角、折射角的正弦三角函数值(sin)，之后即可计算出折射率，也可利用设置在固定架上的角度尺测量出光线角度等；

3.通过在固定架上设置三种激光光源，能有效代替现有技术中刻画在球形实验仪上的竖直圈和水平圈，避免因球形实验仪上刻画线条过多从而影响观测，另外这种设置灵活性较强，且能准确的测量中入射角、反射角、折射角之间的关系。

附图说明

图1是实施例中整体结构示意图；

图2是实施例中整体结构剖视图。

图中，1、球形实验仪；11、上半球体；12、下半球体；13、双面镜；2、固定架；21、第一光源；22、第二光源；23、第三光源；31、收缩杆；32、指针；33、半圆形板；41、盲孔；42、插接杆。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：

一种光反射、折射实验仪，如图1所示，包括固定架2，固定架2上设置有球形实验仪1；固定架2上表面上设置有插接杆42，球形实验仪1上设置有能与插接杆42配合的盲孔41。

如图1所示，球形实验仪1为透明球体，包括上半球体11和下半球体12，上半球体11是由玻璃制成，下半球体12是由透明亚克力板制成，玻璃和透明亚克力板的透射率不同；上半球体11和下半球体12之间设置有双面镜13，双面镜13的截面形状为半圆形。

如图1所示，固定架2上设置第一光源21和第二光源22，第一光源21和第二光源22均为激光光源，且设置在收缩杆31上，收缩杆31长度可调节，原理与收缩天线相同，在此不做赘述；两根收缩杆31的其中一端连接有第一光源21、第二光源22，另一端均连接在插接杆42上，两根收缩杆31之间角度为180°，即第一光源21、第二光源22、第三光源23的投影在同一直线上。

如图1所示，固定架2上还设置有用于模拟法线的第三光源23，本实施例中第三光源23设置在插接杆42朝向球形实验仪1的端部，同样为穿透性较好的激光光源。

如图1和图2所示，固定架2上还设置有角度尺，角度尺在固定架2上滑移设置，角度尺包括半圆形板33以及设置在半圆形板33上的指针32；半圆形板33垂直于固定架2设置，上设置有角度刻度，与实验室常用的量角器类似；指针32铰接在半圆形板33的中心点，并可在半圆形板33上转动。

使用方法：将本方案中的这种光反射、折射实验仪平放在桌面上，打开设置在插接杆42上的第三光源23模拟法线，之后利用其他激光笔向球体实验仪1中发射激光，根据折射或反射不同实验要求从不同地方打入，如需进行反射实验则将光线打入在中间设置有双面镜13的地方，如需进行折射实验则将光线打入在中间没有双面镜13的位置；控制入射光线的打入在法线(第三光源23发出的光)与平面镜相交的点上，调整第一光源21和第二光源22使之射出的光线与入射光、反射光与球体实验仪1外边缘交接的点重叠，观测分别连接有第一光源21和第二光源22的收缩杆31上的读数是否一致，如一致则说明入射角与反射角角度相同且与法线在同一平面上(由于第一光源21、第二光源22、第三光源23的投影位于同一直线上，因此入射光、法线、反射光在同一平面上)。当进行折射光实验时，由于球形实验仪1的半径已知，因此控制第一光源21、第二光源22射到入射光、折射光与球形实验仪1外边缘交接点时，读出收缩杆31上的读数后，即可得到入射角、折射角的正弦三角函数值(sin)，之后即可计算出折射率，也可利用设置在固定架2上的角度尺测量出光线角度等。

Claims (8)

1.一种光反射、折射实验仪，包括透明的球形实验仪（1），其特征在于：还包括用于固定球形实验仪（1）的固定架（2），所述球形实验仪（1）包括透射率不同的上半球体（11）和下半球体（12），所述上半球体（11）和下半球体（12）之间设置有双面镜（13）；所述固定架（2）与球形实验仪（1）的固定点位于球形实验仪（1）的中心轴线上，所述固定架（2）上设置有第一光源（21）和第二光源（22），所述第一光源（21）、第二光源（22）到固定点的距离可测。

2.根据权利要求1所述的一种光反射、折射实验仪，其特征在于：所述第一光源（21）、第二光源（22）均设置在长度可调节的收缩杆（31）上，所述收缩杆（31）上设置有刻度。

3.根据权利要求2所述的一种光反射、折射实验仪，其特征在于：所述上半球体（11）由玻璃制成，所述下半球体（12）由亚克力板制成。

4.根据权利要求3所述的一种光反射、折射实验仪，其特征在于：所述固定架（2）上设置有角度尺。

5.根据权利要求4所述的一种光反射、折射实验仪，其特征在于：所述角度尺包括标有角度的半圆形板（33）。

6.根据权利要求5所述的一种光反射、折射实验仪，其特征在于：所述半圆形板（33）上转动设置有指针（32）。

7.根据权利要求6所述的一种光反射、折射实验仪，其特征在于：所述球形实验仪（1）表面向内凹陷形成盲孔（41），所述固定架（2）上设置有能与盲孔（41）配合的插接杆（42）。

8.根据权利要求7所述的一种光反射、折射实验仪，其特征在于：所述固定架（2）上还设置有用于模拟法线的第三光源（23）。