CN102081875B - 光纤传播原理演示仪 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种教学仪器，特别涉及一种光纤传播原理演示仪。该演示仪包括上底面开口的水箱（1），水箱（1）上设置暗室（2）和显示屏（3），暗室（2）设置出水口（4），出水口（4）正对着显示屏（3），暗室（2）由隔板（5）隔成光源室（6）和蓄水室（7），光源室（6）内设置光源（61），隔板（5）上设置透明孔（51），光源（61）的中心点、透明孔（51）的中心点、出水口（4）的中心点位于同一高度。本发明结构简单，操作便易，效果明显，能帮助学生理解光纤传播原理，丰富了教学内容。
Description
技术领域
本发明属于一种教学仪器，特别涉及一种光纤传播原理演示仪。
背景技术
在一根折射率较高的玻璃纤维外包一层折射率较低的玻璃介质，光线经过多次的全反射可沿着它从一端传到另一端，而且用大量这样的纤维并成一束，光在各条纤维之间不会串通，这就是光导纤维。光导纤维的传播原理，在中学物理的教学过程中，甚至在大学物理的教学过程中，通常采用说教法直接把知识传授给学生，使学生理解起来比较抽象，特别是文科生理解起来更是困难，如能开发出一种实验仪器，能直观模拟光纤传播的过程，将会是受人欢迎的发明创造。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光纤传播原理演示仪，该演示仪能帮助学生理解光纤传播原理。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种光纤传播原理演示仪，它包括上底面开口的水箱，水箱上设置暗室和显示屏，暗室设置出水口，出水口正对着显示屏，暗室由隔板隔成光源室和蓄水室，光源室内设置光源，隔板上设置透明孔，光源的中心点、透明孔的中心点、出水口的中心点位于同一高度。
本发明所述的暗室，是指由不透明材料制成的容器。
光纤传播原理主要是利用了全反射原理，本发明以水柱代替玻璃纤维，以空气代替玻璃介质。实验开始，打开光源，光源发出的光通过透明孔和出水口照到显示屏上，可以在显示屏上看到一个光斑。然后，往蓄水室内蓄水，等水位高于出水口时，出水口喷出水柱，水柱以抛物线的轨迹向水箱喷射，此时，可以发现：显示屏上的光斑不见了，而水柱在水箱内的落点上却出现了一个亮斑，说明光源发出的光在水柱内发生了全反射，过程与原理与光在光导纤维内传播的情形类似。
作为改进，所述光源室内设置凹透镜，凹透镜正对着透明孔，光源位于凹透镜的焦点上。
光源位于凹透镜的焦点，使光源射向出水口的光是平行的。
作为改进，所述光源室内设置照相底片插槽，照相底片插槽设置在光源和透明孔之间。
可以把照相底片插在插槽上，则在显示屏或水柱的落点上显示出的就是该照片的影像，使实验更加有趣。
作为改进，所述水箱内设置水泵，水泵的输水管伸到蓄水室内。
设置水泵后，可以源源不断地把水箱内的水输送到蓄水室内，保证蓄水室可以源源不断地喷出水柱。
作为改进，所述水箱由透明材料制成。
水箱由透明材料制成，方便观测水柱落点的光斑。
本发明结构简单，操作便易，效果明显，能帮助学生理解光纤传播原理，丰富了教学内容。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视图。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种光纤传播原理演示仪，包括上底面开口的水箱1，水箱1由透明材料制成，水箱1上设置暗室2和显示屏3，暗室2和显示屏3分别位于水箱1的两端。暗室2设置出水口4，出水口4正对着显示屏3，暗室2由隔板5隔成光源室6和蓄水室7，隔板5上设置透明孔51，光源室6内设置光源61、电源62、凹透镜63，电源62光源61提供电源，凹透镜63正对着透明孔51，光源61位于凹透镜63的焦点上。光源61的中心点、透明孔51的中心点、出水口4的中心点位于同一高度。光源室6内设置照相底片插槽52，照相底片插槽52设置在光源61和透明孔51之间。水箱1内设置水泵8，水泵8的输水管伸到蓄水室7内。
Claims (3)
1.一种光纤传播原理演示仪，其特征在于：它包括上底面开口的水箱（1），水箱（1）上设置暗室（2）和显示屏（3），暗室（2）设置出水口（4），出水口（4）正对着显示屏（3），暗室（2）由隔板（5）隔成光源室（6）和蓄水室（7），光源室（6）内设置光源（61），隔板（5）上设置透明孔（51），光源（61）的中心点、透明孔（51）的中心点、出水口（4）的中心点位于同一高度，所述光源室（6）内设置凹透镜（63），凹透镜（63）正对着透明孔（51），光源（61）位于凹透镜（63）的焦点上，所述水箱（1）内设置水泵（8），水泵（8）的输水管伸到蓄水室（7）内。
2.如权利要求1所述的一种光纤传播原理演示仪，其特征在于：所述光源室（6）内设置照相底片插槽（52），照相底片插槽（52）设置在光源（61）和透明孔（51）之间。
3.如权利要求1或2所述的一种光纤传播原理演示仪，其特征在于：所述水箱（1）由透明材料制成。
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