CN103208221A

CN103208221A - 超声波云雾及胶体介质多功能光学实验箱

Info

Publication number: CN103208221A
Application number: CN2012100292602A
Authority: CN
Inventors: 吴全如
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2013-07-17

Abstract

本发明涉及一种超声波云雾及胶体介质多功能光学实验箱。其特征在于箱内设有超声波云雾和胶体介质，箱内不同介质中安装多种光学元件，能显示光在其中传播的全部光路，在箱的上方分别安装新型光具座、激光器光源、两维可调游标卡尺，用本发明的强大功能可研究中学物理中所有光现象。红色平行光在超声波云雾介质中可观察到通过各种透镜的全部光路，红色平行光通过平凸透镜与平板玻璃时能观察到牛顿环。开启绿色激光器光源，在两维可调游标卡尺上分别安装多种模板、悬挂小钢珠，移动可调游标卡尺能完成光的衍射、干涉、柏松亮斑等多个物理光学实验。手握激光器光源照射箱内多种光学元件可观察到全部光路，可定量分析和观察各种光现象。

Description

超声波云雾及胶体介质多功能光学实验箱

技术领域

本发明涉及一种普通物理实验装置，具体是一种超声波云雾及胶体介质多功能光学实验箱

背景技术

中学物理几何光学与物理光学的教学中，对几何光学中光现象用另散的小实验可以理解，但对光的本性概念理解有很大的困难，对光波是横波更难理解，我们知道两列频率相同的机械波相叠加时，形成干涉实验容易实现，而两列频率相同的光波在空间叠加时出现干涉，一列频率相同的光通过双缝时在空间叠加出现光的干涉，一列频率相同的光通过各种光栅、单缝、单孔等产生的衍射不易实现，对柏松亮斑的产生更是不可思意。是否可以发明研究中学几何光学与物理光学的多功能光学实验箱？因此，我们研究设计了这台超声波云雾及胶体介质多功能光学实验箱。

发明内容

本发明的目的：通过图1装置的演示过程，使学生对几何光学与物理光学的教学过程中形成的各种光现象更加容易理解，并增强趣味性和直观性，培养学生对科学的研究兴趣。

本发明是一种超声波云雾及胶体介质多功能光学实验箱，图1：它由1实验箱、2新型光具座、3白色平行光源、4成像物、5玻璃凸透镜、(玻璃凹透镜、)6白屏、7凸面镜、(凹面镜、平面镜、漫反射镜、)8红色平行光源、9平凸透镜、(毛玻璃、透镜组等、)10绿色激光器光源、11两维可调游标卡尺、12小磁铁、铁钉钢珠等、(光导纤维、起偏器、检偏器、单缝衍射模板、双缝衍射模板、光栅衍射模板、单丝模板、)13半圆玻璃砖、(平行玻璃砖、全反射三棱镜、互成角度的平面镜等)、

图2：14点光源及量角器、15空气三棱镜、16空气凸透镜、17空气圆柱体、18液体圆柱体及液体凸透镜、19后侧面量角器，20前右侧面量角器、21红色激光器光源、22超声波喷雾器。

本发明的有益效果：

1、本发明在课堂演示实验过程中，使实验箱内产生的超声波云雾和胶体介质，能很好地显示光在其中传播的全部光路，在实验箱的后上方安装新型光具座，左侧安装白色平行光源，可测定各种透镜的焦距，研究成像规律和分析实验原理，可测定凸面镜、凹面镜焦距，研究各种面镜成像规律，完成白光通过三棱镜发生的色散现象。

2、本发明与传统的演示实验相比有显著的进步，在箱的左侧安装红色平行光源，红光在超声波云雾介质中可观察到通过各种透镜或透镜组的全部光路，红色平行光通过平凸透镜与平板玻璃时能观察到牛顿环等相关实验。

3、本发明在实验箱的左前侧安装绿色激光器光源，右前方上表面安装两维可调游标卡尺，其上可分别安装单缝衍射模板、光栅衍射模板、双缝干涉模板、单丝模板、单孔模板、悬挂小钢珠等，可调游标卡尺完成光的衍射、干涉、柏松亮斑等多个物理光学实验。

4.本发明用手握住红(绿)色激光器线光源，在实验箱不同的位置向箱内空气三棱镜、空气圆柱体、空气凸透镜、平行玻璃砖、全反射三棱镜、玻璃凸透镜、光导纤维等光学元件可观察到全部光路。用红(绿)色激光器光源照射实验箱内超声波云雾及胶体两种介质的分界面上，发生反射、折射、全反射等现象，实现了光学仪器内的光路显示，弥补了以往光路在这里存在中断的现象。红色激光器光源照射分别安装在实验箱后面中央的半圆玻璃砖等十几种光学元件，实可观察反射、折射、全反射现象。

5、本发明制造简单，能使学生产生极大的好奇心，增加对物理学的研究兴趣。它设计新颖，功能齐全，结构简单，所需费用低，操作方便，动感强烈，演示效果明显，是教师课堂教学的好帮手。

附图说明

图1为的本发明的结构示意图。图中1实验箱、2新型光具座、3白色平行光源、4成像物、5玻璃凸透镜、(玻璃凹透镜、)6白屏、7凸面镜、(凹面镜、平面镜、漫反射镜、)8红色平行光源、9平凸透镜、(毛玻璃、透镜组等、)10绿色激光器光源、11两维可调游标卡尺、12小磁铁、铁钉钢珠等、(光导纤维、起偏器、检偏器、单缝衍射模板、双缝衍射模板、光栅衍射模板、单丝模板、) 13半圆玻璃砖、(平行玻璃砖、全反射三棱镜、互成角度的平面镜等、)

图2为的本发明的结构示意图，14点光源及量角器、15空气三棱镜、16空气凸透镜、17空气圆柱体、18液体圆柱体及液体凸透镜、19后侧面量角器，20前右侧面量角器、21红色激光器光源、22超声波喷雾器。

具体实施方式

如图1所示的本发明超声波云雾及胶体介质多功能光学实验箱，1实验箱内装入配制好的琼脂溶液半箱、2新型光具座上以次安装3白色平行光源，4成像物，5玻璃凸透镜、(玻璃凹透镜、)6白屏，7凸面镜、(凹面镜、平面镜、漫反射镜、)可分别定量分析各种透镜的焦距及成像规律。接通22超声波喷雾器电源后在实验箱液体介质上方充满超声波云雾，开启8红色平行光源，放入9平凸透镜、(毛玻璃、透镜组等、)可观察到通过透镜或透镜组的全部光路，在平凸透镜与毛玻璃竖直方向紧靠在一起时能观察到牛顿环等相关实验。开启10绿色激光器光源，在11两维可调游标卡尺口分别安装12小磁铁、铁钉钢珠等、(单缝衍射模板、双缝衍射模板、光栅衍射模板、单丝模板、光导纤维、起偏器、检偏器、)可观察到柏松亮斑，光的衍射，光的干涉，光的全反射，光的偏振等现象。

图2：分别将13半圆玻璃砖、(平行玻璃砖、全反射三棱镜、互成角度的平面镜、)安装在19后侧面量角器中央圆孔中，手握住21红(绿)色激光器光源照射上述光学元件，可观察到光通过各种光学元件的全部光路和光现象，照射15空气三棱镜、16空气凸透镜、17空气圆柱体、18液体圆柱体及液体凸透镜可观全部光路。用激光器光源沿不同角度照射20前右侧面量角器过圆心的两种的分界面上时，发生反射和折射，可定量分析介质折射率和相对折射率。用14点光源及量角器同时可观察光的折射、反射和全反射。

本发明能使学生产生极大的好奇心，增加对物理学的研究兴趣。它设计新颖，构思巧妙，功能齐全，结构简单，费用低廉，操作方便，动感强烈，演示效果明显。

Claims

1.一种超声波云雾及胶体介质多功能光学实验箱，它由实验箱、超声波喷雾器、白色平行光源、红色平行光源、绿色激光器光源、红色激光器光源、点光源、平面镜、互成角度的平面镜、漫反射镜、凸面镜、凹面镜、空气三棱镜、空气圆柱镜、空气凸透镜、平行玻璃砖、半圆玻璃砖、全反射三棱镜、光导纤维、玻璃凸透镜、玻璃凹透镜、平凸透镜、起偏器、检偏器、单缝衍射模板、双缝衍射模板、光栅衍射模板、单丝模板、成像物、白屏、两维可调游标卡尺、小磁铁、小铁钉、钢珠等。

2.如权利要求1所述的特征在于实验箱内设有超声波云雾和胶体胶体介质，能很好地显示光在其中传播的全部光路，在实验箱的后上方安装新型光具座，左侧安装白色平行光源，可测定各种透镜的焦距，研究成像规律和分析实验原理，可测定凸面镜、凹面镜焦距，研究各种面镜成像规律，完成白光通过三棱镜发生的色散现象。

3.如权利要求1所述的在箱的左侧安装红色平行光源，红光在超声波云雾介质中可观察到通过各种透镜的全部光路，观察红色平行光通过透镜组时的的全部光路，红色平行光通过平凸透镜与平板玻璃时能观察到牛顿环等相关实验。

4.如权利要求1所述的在箱的左前侧安装绿色激光器光源，右前侧上方安装两维可调游标卡尺，其上可分别安装单缝衍射模板、光栅衍射模板、双缝干涉模板、单丝模板、单孔模板、悬挂小钢珠等，用可调游标卡尺能完成光的衍射、干涉、柏松亮斑等多个物理光学实验。

5.如权利要求1所述的用手握住红(绿)色激光器线光源，在实验箱不同的位置向箱内空气三棱镜、空气圆柱体、空气凸透镜、平行玻璃砖、全反射三棱镜、玻璃凸透镜、光导纤维等光学元件可观察到全部光路。用红(绿)色激光器光源照射实验箱内超声波云雾及胶体两种介质的分界面上，发生反射、折射、全反射等现象，实现了光学仪器内的光路显示，弥补了以往光路在这里存在中断的现象。红色激光器光源照射分别安装在实验箱后面中央的半圆玻璃砖等十几种光学元件，实可定量分析和观察反射、折射、全反射现象。