CN107680462B - 一种物理光学实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物理光学实验装置，解决了光学实验装置测集成度不高，演示效果差的问题。本发明包括底座，底座上设有托盘，托盘的上表面设有支撑箱体，支撑箱体内的一侧设有滑动设有第一演示机构，第一演示机构包括竖直抽拉座，竖直抽拉座的中部设有通槽，竖直抽拉座的一侧设有圆形量角器和激光器，圆形量角器的中心与通槽的中心位于同一直线上，激光器与圆形量角器相对应，竖直抽拉座的另一侧设有转盘轴，转盘轴上设有棱镜，棱镜与通槽相对应；第二演示机构包括支撑板，支撑板上设有滑轨和直尺板，滑轨上活动设有光源、透镜和成像板。本发明设计巧妙，集成度高，减小装置的整体尺寸，测量精度高，演示效果好，提高了教学质量和学习质量。

Description

一种物理光学实验装置

技术领域

本发明涉及物理实验装置技术领域，特别是指一种物理光学实验装置。

背景技术

物理学是研究物质运动最一般的规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。物理学是一种自然科学，注重研究物质、能量、空间、时间，尤其是它们各自的性质与彼此之间相互关系。物理学是关于大自然规律的知识；更广义的说，物理学研究分析大自然所发生的现象，以了解其规则。目前关于物理现象演示的教学用具很多，但是大部分功能单一、适用不方便、实用性不强；尤其是光学实验，原理较为抽象，需要借助辅助工具进行演示，才能更好的帮助学生理解和学习。但现有的光学演示装置，安装、操作复杂，试验零件较多，易丢失且测量精度低，不能有效地降低老师的工作难度，不能有效的提高物理教学和学习的效率，且不便于移动和固定。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种物理光学实验装置，解决了现有技术中光学实验装置功能单一、测量精度低、集成度不高，演示效果差的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种物理光学实验装置，包括底座，底座上设有托盘，托盘的上表面设有上部开口的支撑箱体，支撑箱体内的一侧设有滑动设有第一演示机构，支撑箱体的另一侧设有第二演示机构，第一演示机构与第二演示机构平行设置；其中，第一演示机构包括竖直抽拉座，竖直抽拉座的中部设有通槽，竖直抽拉座的一侧设有圆形量角器和激光器，圆形量角器的中心与通槽的中心位于同一直线上，激光器与圆形量角器相对应，竖直抽拉座的另一侧设有转盘轴，转盘轴上设有棱镜，棱镜与通槽相对应；第二演示机构包括支撑板，支撑板上设有滑轨和直尺板，直尺板与滑轨平行设置，滑轨上活动设有光源、透镜和成像板。

所述支撑板的两端均设有支撑轴和固定杆，支撑轴与支撑箱体上的轴承相配合，固定杆与支撑箱体上的固定孔相对应；支撑板上对称设有支撑臂，两支撑臂通过滑轨相连接，滑轨对称设置在支撑臂上，直尺板位于两个滑轨之间，光源、透镜和成像板均通过第一支架与滑轨相相连接。

所述支撑臂上设有竖直滑槽，滑轨通过位于竖直滑槽中的滑座与支撑臂相连接，竖直滑槽的一侧设有固定轴，固定轴与滑座上的定位孔相配合；所述滑轨采用金属杆滑轨。

所述第一支架包括与滑轨相配合的左卡座和右卡座，左卡座和右卡座通过连接轴相连接，连接轴上设有轴套，轴套的上部设有支撑杆，轴套的下部设有指针，指针与直尺板相对应；支撑杆上滑动设有用于支撑光源、透镜或成像板的顶板，顶板上设有固定夹。

所述竖直抽拉座的两侧设有滚轮，滚轮与支撑箱体内壁上的滚槽相配合，竖直抽拉座的底部活动设有U形固定架，U形固定架与支撑箱体上的侧孔相配合；竖直抽拉座设有激光器的一侧设有若干个同心环形槽，同心环形槽的中心线与圆形量角器的中心线相重合，激光器通过与同心环形槽相配合的支座连接在竖直抽拉座上。

所述竖直抽拉座设有转盘轴的侧壁上对称设有用于支撑转盘轴的臂板，转盘轴与臂板滑动连接。

所述转盘轴包括转轴、上圆盘和下圆盘，上圆盘和下圆盘固定安装在转轴上，转轴的一端穿过相对应的臂板伸出支撑箱体，转轴伸出支撑箱体的一端设有旋钮，上圆盘和下圆盘之间均匀设有若干支柱，支柱上卡接有棱镜。

所述底座的下部设有万向轮，底座的上部设有中心槽，中心槽与托盘的支撑座相配合。

本发明将第一演示机构和第二演示机构集成在支撑箱体上，既可以演示折射原理，观察凸、凹透镜对光的汇聚和发散现象，又可以演示小孔成像原理，可单独进行，也可同时进行演示，功能多样，演示效果好，提高实验的趣味性。第一演示机构采用抽拉式机构，第二演示机构采用旋转式机构，便于装置的安装和收合，使用灵活，便于移动和携带。本发明设计巧妙，集成度高，减小装置的整体尺寸，便于移动，本发明测量精度高，演示效果好，提高了教学质量和学习质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明转盘轴与竖直抽拉座连接结构示意图。

图3为本发明第一支架结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，实施例1，一种物理光学实验装置，包括底座1，底座1上设有托盘2，所述底座1的下部设有万向轮9，便于移动，底座1的上部设有中心槽10，中心槽10与托盘2的支撑座相配合，托盘通过支撑座实现在中心槽中的转动。托盘2的上表面设有上部开口的支撑箱体3，支撑箱体通过托盘实现转动，便于多方位的观察和演示，支撑箱体3内的一侧设有滑动设有第一演示机构4，第一演示机构竖直设置在支撑箱体中，并通过抽拉实现第一演示机构的拉出和收合。支撑箱体3的另一侧设有第二演示机构5，第一演示机构4与第二演示机构5平行设置，相互之间不会产生干涉，可独立演示，也可以同时演示。其中，第一演示机构4包括竖直抽拉座401，竖直抽拉座401的中部设有通槽402，通槽用于定位用来演示的棱镜，竖直抽拉座401的一侧设有圆形量角器403和激光器404，圆形量角器403的中心与通槽402的中心位于同一直线上，便于测量，提高测量精度。激光器404与圆形量角器403相对应，激光器将光穿过量角器打在放置在通槽处的棱镜上，经棱镜折射，用于演示光的折射现象。竖直抽拉座401的另一侧设有转盘轴405，转盘轴405上设有棱镜406，棱镜406与通槽402相对应，棱镜可采用不同种类，例如三棱镜、半圆棱镜、凸透镜、凹透镜等多种，通过转动转盘轴，使不同棱镜处于中心槽处，便于演示不同折射现象。第二演示机构5包括支撑板501，支撑板501上设有滑轨502和直尺板506，直尺板506与滑轨502平行设置，便于对数据的测量，提高测量精度，滑轨502上卡接有光源503、透镜504和成像板505，使用时直接将其卡在滑轨上即可，光源、透镜、成像板均可实现沿滑轨移动；用于对透镜焦距的测量，也可用于演示小孔成像原理；透镜可设置多种，用于演示不同种类透镜的现象。

实施例2，一种物理光学实验装置，所述支撑板501的两端均设有支撑轴507和固定杆508，支撑轴507与支撑箱体3上的轴承6相配合，实现支撑板的转动，使用时将支撑板翻转过来，并通过固定杆固定；不使用时，将支撑板翻转下去，使第二演示机构收放在支撑箱体中即可；固定杆508与支撑箱体3上的固定孔7相对应，将固定杆插进固定孔中，用于固定支撑板；支撑板501上对称设有支撑臂509，两支撑臂509通过滑轨502相连接，滑轨502对称设置在支撑臂509上，直尺板506位于两个滑轨502之间，光源503、透镜504和成像板505均通过第一支架510与滑轨502相相连接，第一支架与滑轨卡接，拆装快捷，移动方便。所述支撑臂509上设有竖直滑槽511，滑轨502通过位于竖直滑槽511中的滑座512与支撑臂509相连接，滑轨通过滑座实现沿支撑臂的上下滑动，用于调节滑轨的高度，使其高度处于合适位置以不影响第一演示机构演示为准，竖直滑槽511的一侧设有固定轴513，固定轴513与滑座512上的定位孔相配合，当滑轨处于合适位置时，将固定轴插进定位孔中，用于进一步固定滑轨，防止其在工作过程中出现滑动；所述滑轨502采用金属杆滑轨，减小第一支架在移动过程中的摩擦力。所述第一支架510包括与滑轨502相配合的左卡座101和右卡座102，左卡座101和右卡座102通过连接轴103相连接，连接轴103上设有轴套104，轴套与连接轴紧连接或轴套上设有紧固装置，保证在工作过程中，轴套相对于连接轴不转动，不使用时，轴套可绕连接轴转动，便于支撑杆的收合，轴套104的上部设有支撑杆105，轴套104的下部设有指针106，指针106与直尺板506相对应，便于对数值的读取，提高测量精度。支撑杆105上滑动设有用于支撑光源503、透镜504或成像板505的顶板107，顶板107上设有固定夹108，用于夹持光源503、透镜504或成像板505。

进一步，所述竖直抽拉座401的两侧设有滚轮407，滚轮407与支撑箱体3内壁上的滚槽相配合，竖直抽拉座401的底部活动设有U形固定架408，U形固定架408与支撑箱体3上的侧孔8相配合，使用时，将U形固定架408插进侧孔上，用于固定竖直抽拉座401。竖直抽拉座401设有激光器404的一侧设有若干个同心环形槽409，同心环形槽409的中心线与圆形量角器403的中心线相重合，激光器404通过与同心环形槽409相配合的支座410连接在竖直抽拉座401上，激光器通过支座实现在同心环形槽的滑动，用于调节激光器的位置，同时保证激光器的光始终打在处于通槽处的棱镜上，调节精度高，便于调节。所述竖直抽拉座401设有转盘轴405的侧壁上对称设有用于支撑转盘轴405的臂板411，转盘轴405与臂板411滑动连接，通过推动转盘轴沿壁板移动，使转盘轴上的棱镜进入中心槽，以演示光折射现象。所述转盘轴405包括转轴201、上圆盘202和下圆盘203，上圆盘202和下圆盘203固定安装在转轴201上，转轴201的一端穿过相对应的臂板411伸出支撑箱体3，转轴201伸出支撑箱体3的一端设有旋钮204，通过转动旋钮，实现转轴的转动，上圆盘202和下圆盘203之间均匀设有若干支柱205，每个支柱205上卡接有一个棱镜406，支柱上棱镜的种类不同，转动旋钮，改变处于通槽处的棱镜的种类，便于演示不同棱镜的折射现象。

其他结构与实施例1相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种物理光学实验装置，其特征在于：包括底座（1），底座（1）上设有托盘（2），托盘（2）的上表面设有上部开口的支撑箱体（3），支撑箱体（3）内的一侧设有可滑动的第一演示机构（4），支撑箱体（3）的另一侧设有第二演示机构（5），第一演示机构（4）与第二演示机构（5）平行设置；其中，第一演示机构（4）包括竖直抽拉座（401），竖直抽拉座（401）的中部设有通槽（402），竖直抽拉座（401）的一侧设有圆形量角器（403）和激光器（404），圆形量角器（403）的中心与通槽（402）的中心位于同一直线上，激光器（404）与圆形量角器（403）相对应，竖直抽拉座（401）的另一侧设有转盘轴（405），转盘轴（405）上设有棱镜（406），棱镜（406）与通槽（402）相对应；第二演示机构（5）包括支撑板（501），支撑板（501）能绕支撑轴（507）翻转，支撑板（501）上设有滑轨（502）和直尺板（506），直尺板（506）与滑轨（502）平行设置，滑轨（502）上活动设有光源（503）、透镜（504）和成像板（505）；所述竖直抽拉座（401）设有转盘轴（405）的侧壁上对称设有用于支撑转盘轴（405）的臂板（411），转盘轴（405）与臂板（411）滑动连接；所述转盘轴（405）包括转轴（201）、上圆盘（202）和下圆盘（203），上圆盘（202）和下圆盘（203）固定安装在转轴（201）上，转轴（201）的一端穿过相对应的臂板（411）伸出支撑箱体（3），转轴（201）伸出支撑箱体（3）的一端设有旋钮（204），上圆盘（202）和下圆盘（203）之间均匀设有若干支柱（205），支柱（205）上卡接有棱镜（406）。

2.根据权利要求1所述的物理光学实验装置，其特征在于：所述支撑板（501）的两端均设有支撑轴（507）和固定杆（508），支撑轴（507）与支撑箱体（3）上的轴承（6）相配合，固定杆（508）与支撑箱体（3）上的固定孔（7）相对应；支撑板（501）上对称设有支撑臂（509），两支撑臂（509）通过滑轨（502）相连接，滑轨（502）对称设置在支撑臂（509）上，直尺板（506）位于两个滑轨（502）之间，光源（503）、透镜（504）和成像板（505）均通过第一支架（510）与滑轨（502）相相连接。

3.根据权利要求2所述的物理光学实验装置，其特征在于：所述支撑臂（509）上设有竖直滑槽（511），滑轨（502）通过位于竖直滑槽（511）中的滑座（512）与支撑臂（509）相连接，竖直滑槽（511）的一侧设有固定轴（513），固定轴（513）与滑座（512）上的定位孔相配合；所述滑轨（502）采用金属杆滑轨。

4.根据权利要求2所述的物理光学实验装置，其特征在于：所述第一支架（510）包括与滑轨（502）相配合的左卡座（101）和右卡座（102），左卡座（101）和右卡座（102）通过连接轴（103）相连接，连接轴（103）上设有轴套（104），轴套（104）的上部设有支撑杆（105），轴套（104）的下部设有指针（106），指针（106）与直尺板（506）相对应；支撑杆（105）上滑动设有用于支撑光源（503）、透镜（504）或成像板（505）的顶板（107），顶板（107）上设有固定夹（108）。

5.根据权利要求1所述的物理光学实验装置，其特征在于：所述竖直抽拉座（401）的两侧设有滚轮（407），滚轮（407）与支撑箱体（3）内壁上的滚槽相配合，竖直抽拉座（401）的底部活动设有U形固定架（408），U形固定架（408）与支撑箱体（3）上的侧孔（8）相配合；竖直抽拉座（401）设有激光器（404）的一侧设有若干个同心环形槽（409），同心环形槽（409）的中心线与圆形量角器（403）的中心线相重合，激光器（404）通过与同心环形槽（409）相配合的支座（410）连接在竖直抽拉座（401）上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的物理光学实验装置，其特征在于：所述底座（1）的下部设有万向轮（9），底座（1）的上部设有中心槽（10），中心槽（10）与托盘（2）的支撑座相配合。

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