CN102637379A - 多重彩虹演示装置 - Google Patents
多重彩虹演示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102637379A CN102637379A CN2012101360344A CN201210136034A CN102637379A CN 102637379 A CN102637379 A CN 102637379A CN 2012101360344 A CN2012101360344 A CN 2012101360344A CN 201210136034 A CN201210136034 A CN 201210136034A CN 102637379 A CN102637379 A CN 102637379A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rainbow
- light source
- presentation device
- light
- screen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 241000385223 Villosa iris Species 0.000 abstract 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
Abstract
本发明提供一种多重彩虹演示装置。所述多重彩虹演示装置，包括光源，和光源接收器，所述光源接收器包括环形光屏、底座、水滴产生器和支架，所述环形光屏位于底座上，其侧面上有开孔，所述水滴产生器固定于支架上，该水滴产生器的下端伸入到环形光屏内。采用本发明多重彩虹演示装置，能够简单、方便地演示多重彩虹，易于学生理解。
Description
技术领域
本发明涉及一种物理教学演示教具，具体涉及一种几何光学教学所用多重彩虹演示装置。
背景技术
彩虹是大自然中经常观察到的景象。教科书对于彩虹的原理少有提及，通常见到的解释仅限于科普层面，即阳光射到空中圆形水珠上，经过折射以及水珠内的一次反射形成彩虹，彩色的形成原因是阳光的色散，虹（主虹）出现在40-42°。如果光线在水珠内反射两次，便形成霓（副虹），出现在50-53°，所以副虹位置在主虹之外。然而，这样的解释是不能令人满意的。通过能够演示彩虹产生现象的仪器，就能够很好的帮助学生理解其形成原理。但是，现有的试验仪器，例如人工喷水造成的彩虹在教室内实施很不方便，同时不能够很好的演示多重彩虹。
发明内容
本发明的目的是提供一种多重彩虹演示装置，能够简单、方便地演示多重彩虹，易于学生理解。
本发明提供一种多重彩虹演示装置，包括光源，其特征在于：该多重彩虹演示装置还包括光源接收器，所述光源接收器包括环形光屏、底座、水滴产生器和支架，所述环形光屏位于底座上，其侧面上有开孔，所述水滴产生器固定于支架上，该水滴产生器的下端伸入到环形光屏内。
所述环形光屏内侧面上标有角刻度，用于测量出射光的偏向角。
所述光源为激光器或激光笔。
所述演示装置还包括一个扩束透镜，可以演示完整的亚历山大带。
所述多重彩虹演示装置还包括一光源支撑架，用于安放光源。
采用本发明多重彩虹演示装置，能够简单、方便地演示多重彩虹，易于学生理解多重彩虹形成的原理。
附图说明
图1是本发明的结构简图，其中1—环形光屏，2—底座，3—开孔，4—水滴产生器，5—支架，6—角刻度，7—光源支撑架，8—光源。
图2表示彩虹级次与最小偏向角之间的关系。
具体实施方式
实施例1 本发明的具体结构
本发明提供的多重彩虹演示装置，包括光源8，该多重彩虹演示装置还包括光源接收器，所述光源接收器包括环形光屏1、底座2、水滴产生器3和支架4，所述环形光屏1位于底座2上，其侧面上有开孔3，所述水滴产生器4固定于支架5上，该水滴产生器4的下端伸入到环形光屏1内。环形光屏1内侧面上标有角刻度6，用于测量出射光的偏向角，光源8可为激光器或激光笔。例如激光器可以采用He-Ne激光器，其激光波长为632.8nm，功率为5mW。该多重彩虹演示装置还可以包括一个光源支撑架7，用于安放光源8。另外，该多重彩虹演示装置也可以包括一个扩束透镜，用于演示出完整的亚历山大带。
使用本发明提供的多重彩虹演示装置的具体方法如下：
将注射器吸入少量净水固定在支架上，用注射器轻轻推出一个接近于球形的水珠，通过支架调节注射器的水平位置，使水珠处于环形光屏下端面中心的正上方。打开激光器，使入射光经过光屏的开孔水平入射到水珠上。光屏内侧面上标有角刻度，可以用来测量出射光的偏向角。
如果入射光正对水珠的球心，这时的光线以透射为主，偏向角也很小，在水珠正前方、环形光屏的内侧面形成一个亮斑，为0级光，它与彩虹无关。通过支架，稍许调节水珠的水平位置，使得入射光照在水珠略偏一些的位置上，这时可以发现0级光向另一侧移动，直到入射光照到某个位置会发现水珠的后方出现一个明亮的光带，它一端是渐暗的，另一端光强渐增直到一个圆弧状明暗边界，这就是最小偏向角，即彩虹出现的位置。使用适当的注射器针头并调节水珠大小，同时轻微调节水珠的受光位置，可以同时看到多重彩虹。取水的折射率为1.331，利用（1）和（2）式容易求出各级彩虹的角位置。
其中，i为水珠外表面的入射角，r为折射角，θ为偏向角（出射光与入射光方向之间的夹角），k表示反射次数，n表示水的折射率。
我们又在实验中测量了前9级彩虹的角度，两者符合很好，见图2。我们将激光器与开孔之间增加扩束透镜，使得入射光照到整个水珠上，这时出现了完整的亚历山大带。
Claims (5)
1.一种多重彩虹演示装置，包括光源，其特征在于：该多重彩虹演示装置还包括光源接收器，所述光源接收器包括环形光屏、底座、水滴产生器和支架，所述环形光屏位于底座上，其侧面上有开孔，所述水滴产生器固定于支架上，该水滴产生器的下端伸入到环形光屏内。
2.根据权利要求1所述多重彩虹演示装置，其特征在于：所述环形光屏内侧面上标有角刻度。
3.根据权利要求1或2所述多重彩虹演示装置，其特征在于：所述光源为激光器或激光笔。
4.根据权利要求3所述多重彩虹演示装置，其特征在于：所述演示装置还包括一个扩束透镜。
5.根据权利要求4所述多重彩虹演示装置，其特征在于：所述多重彩虹演示装置还包括一光源支撑架，用于安放光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012101360344A CN102637379A (zh) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | 多重彩虹演示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012101360344A CN102637379A (zh) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | 多重彩虹演示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102637379A true CN102637379A (zh) | 2012-08-15 |
Family
ID=46621758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012101360344A Pending CN102637379A (zh) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | 多重彩虹演示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102637379A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113920834A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-01-11 | 浙江海洋大学 | 霓虹再现综合演示仪 |
| CN114464061A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-05-10 | 重庆大学 | 环形彩虹观测系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201667161U (zh) * | 2009-10-27 | 2010-12-08 | 沈晶晶 | 模拟彩虹演示装置 |
| KR20110067922A (ko) * | 2009-12-15 | 2011-06-22 | (주) 한생연생명과학교육연구 | 무지개 발생장치 |
-
2012
- 2012-05-04 CN CN2012101360344A patent/CN102637379A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201667161U (zh) * | 2009-10-27 | 2010-12-08 | 沈晶晶 | 模拟彩虹演示装置 |
| KR20110067922A (ko) * | 2009-12-15 | 2011-06-22 | (주) 한생연생명과학교육연구 | 무지개 발생장치 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| CHARLES L. ADLER ETC.: "Experimental observation of rainbow scattering by a coated cylinder: twin primary rainbows and thin-film interference", 《APPLIED OPTICS》 * |
| JAMES A. LOCK ETC.: "Non-Debye enhancements in the mie scattering of light from a single water droplet", 《APPLIED OPTICS》 * |
| JEARL D. WALKER: "Multiple rainbows from single drops of water and other liquids", 《AMERICAN JOURNAL OF PHYSICS》 * |
| NORBERT ROTH, ETC.: "Refractive-index measurements for the correction of particle sizing methods", 《APPLIED OPTICS》 * |
| P. H. NG ETC.: "Observation of high-order rainbows formed by a pendant drop", 《J. OPT. SOC. B》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113920834A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-01-11 | 浙江海洋大学 | 霓虹再现综合演示仪 |
| CN113920834B (zh) * | 2021-11-22 | 2023-04-28 | 浙江海洋大学 | 霓虹再现综合演示仪 |
| CN114464061A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-05-10 | 重庆大学 | 环形彩虹观测系统 |
| CN114464061B (zh) * | 2021-12-28 | 2024-03-26 | 重庆大学 | 环形彩虹观测系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102915661B (zh) | 移动式激光光反射折射透镜成像演示组合装置及其用法 | |
| CN102830498B (zh) | 一种动态大视场小畸变星模拟器光学系统 | |
| CN204423780U (zh) | 一种中学物理光学演示仪 | |
| CN104457785A (zh) | 动态lcos拼接式星模拟器及星敏感器地面标定装置 | |
| CN103150955A (zh) | 几何光学综合演示仪 | |
| CN104167142A (zh) | 多功能光学实验仪 | |
| CN114360348B (zh) | 一种立体光路实验演示方法 | |
| CN102637379A (zh) | 多重彩虹演示装置 | |
| CN103927920A (zh) | 分光计调节演示仪 | |
| CN203026027U (zh) | 移动式激光光反射折射透镜成像演示组合装置 | |
| CN202133823U (zh) | 一种动态大视场小畸变星模拟器光学系统 | |
| KR102132214B1 (ko) | 이동형 모델아이 장치 | |
| CN201508648U (zh) | 悬浮成像演示装置 | |
| CN202996151U (zh) | 教学用光反射演示装置 | |
| CN104197961A (zh) | 一种基于双焦光学系统的星模拟装置 | |
| CN206400913U (zh) | 物理实验光的反射演示装置 | |
| CN204576932U (zh) | 教学用光学演示仪 | |
| CN211719138U (zh) | 人造彩虹装置 | |
| CN205692446U (zh) | 一种液体折射演示教具组件 | |
| CN203325309U (zh) | 光导纤维模型 | |
| CN203588546U (zh) | 彩色彩虹原理演示装置 | |
| CN210466952U (zh) | 屋脊棱镜成像方向演示仪 | |
| CN103345876A (zh) | 光导纤维模型 | |
| CN203134232U (zh) | 泊松亮斑实验演示仪 | |
| CN204288654U (zh) | 一种眼球光线折射演示模型 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120815 |