CN206431935U - 一种光线传播教具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光线传播教具，包括光线发生器和实验盘片，所述光线发生器包括一密闭盒体，所述密闭盒体内配合设有激光光源和分光器，所述盒体侧部设有若干出光口，所述若干出光口与分光器一一对应设置；所述密闭盒体设于实验盘片的一侧，所述出光口朝向所述实验盘片的中心轴设置，所述实验盘片的中心轴处同轴设有套杆，所述套杆上可拆卸设有光学元件。本实用新型可以在一次触发激光后就演示或实验比较多路光线的传播路径，进而更为形象的理解光线的传播。本实用新型有利于教学的开展，帮助学生理解光线这种抽象的概念，同时还能通过在实验盘片上标注或测量完成理解法线在光传播中的重要意义。

Description

一种光线传播教具

技术领域

本实用新型属于教育或演示用具；用于教学或与盲人、聋人或哑人通信的用具；模型；天象仪；地球仪；地图；图表的技术领域，特别涉及一种能简单、直观演示光线在不同的介质中的各种物理变化的光线传播教具。

背景技术

在几何光学中，将光看做光能量传播方向的几何线，这种几何线称为光线。

光线是表示光的传播方向的直线，其是一种几何的抽象，在实际当中不可能得到一条光线，而在物理学中，光线又包括入射光线、反射光线和折射光线。

现有的课堂教学中，学生一般都是通过教师的授课直接了解到入射光线、反射光线和折射光线的存在，教学中还会通过引入法线的概念进行解题，然而学生们对于光线的反射和折射并没有非常形象的认识，尤其是对于低年级的学生来说，要理解光线这种抽象的概念比较困难。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是，现有技术中，学生一般都是通过教师的授课直接了解到入射光线、反射光线和折射光线的存在，教学中还会通过引入法线的概念进行解题，而导致的学生们对于光线的反射和折射并没有非常形象的认识，尤其是对于低年级的学生来说，要理解光线这种抽象的概念比较困难的问题，进而提供了一种优化结构的光线传播教具。

本实用新型所采用的技术方案是，一种光线传播教具，包括光线发生器和实验盘片，所述光线发生器包括一密闭盒体，所述密闭盒体内配合设有激光光源和分光器，所述盒体侧部设有若干出光口，所述若干出光口与分光器一一对应设置；所述密闭盒体设于实验盘片的一侧，所述出光口朝向所述实验盘片的中心轴设置，所述实验盘片的中心轴处同轴设有套杆，所述套杆上可拆卸设有光学元件。

优选地，所述若干出光口包括一中心出光口和设于中心出光口四周的若干侧出光口。

优选地，所述出光口所在的盒体的侧面与中心出光口与中心轴间的连线垂直。

优选地，所述出光口外侧设有卡槽，卡槽上配合设有包括若干通光孔的插片。

优选地，所述实验盘片上首尾相接设有刻度槽，所述刻度槽以实验盘片的中心轴为基准点。

优选地，所述实验盘片上设有定位槽。

优选地，所述光学元件包括透明光学元件、不透明光学元件和半透明光学元件，所述光学元件上设有与所述套杆配合设置的插孔。

优选地，所述光学元件包括壳体，所述壳体包括弧形侧壁和平直侧壁。

优选地，不透明光学元件和半透明光学元件的所述壳体上包括注液口。

优选地，所述实验盘片为矩形。

本实用新型提供了一种优化结构的光线传播教具，通过在实验盘片的一侧设置光线发生器完成光线的发出，光线发生器通过在密闭盒体里设置激光光源和分光器，使得一路激光光源可以被分成多个光路后从盒体侧部的若干出光口输出，出光口朝向实验盘片的中心轴，通过在实验盘片的中心轴处的套杆上套设不同的光学元件，即可以在一次触发激光后就演示或实验比较多路光线的传播路径，进而更为形象的理解光线的传播。本实用新型有利于教学的开展，帮助学生理解光线这种抽象的概念，同时还能通过在实验盘片上标注或测量完成理解法线在光传播中的重要意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的光线发生器内部的结构示意图；

图3为本实用新型的插片的结构示意图；

图4为本实用新型的半透明光学元件的结构示意图；

图5为本实用新型的透明光学元件的结构示意图；

图6为本实用新型的不透明光学元件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。

如图所示，本实用新型涉及一种光线传播教具，包括光线发生器1和实验盘片2，所述光线发生器1包括一密闭盒体3，所述密闭盒体3内配合设有激光光源4和分光器5，所述盒体3侧部设有若干出光口6，所述若干出光口6与分光器5一一对应设置；所述密闭盒体3设于实验盘片2的一侧，所述出光口6朝向所述实验盘片2的中心轴设置，所述实验盘片2的中心轴处同轴设有套杆7，所述套杆7上可拆卸设有光学元件8。

本实用新型中，教具主要通过实验盘片2和设于实验盘片2一侧的光线发生器1完成，当然，在实际的课堂教学中，可以通过支撑座将实验盘片2撑起或在实验盘片2的背面设置握持部便于教师的手持演示。

本实用新型中，实验盘片2一侧的光线发生器1完成光线的发出，而光线发生器1包括密闭盒体3，保证没有其他的光线对于设置在密闭盒体3里的激光光源4产生其他影响，同时密闭盒体3里还设有与激光光源4配合的分光器5，使得一路激光光源4可以被分成多个光路后从盒体3侧部的若干出光口6输出。

本实用新型中，激光光源4的触发为本领域技术人员容易理解的技术，可以采用简单的触发开关完成。

本实用新型中，盒体3侧部设置有若干朝向实验盘片2的中心轴设置的出光口6，光线自出光口6射出后，可以首先演示光线在无阻挡时的直线传播，其后通过在实验盘片2的中心轴处的套杆7上套设不同的光学元件8，则可以演示光的折射、反射等现象，即可以在一次触发激光后就演示或实验比较多路光线的传播路径，进而更为形象的理解光线的传播。

本实用新型有利于教学的开展，帮助学生理解光线这种抽象的概念，同时还能通过在实验盘片2上标注或测量完成理解法线在光传播中的重要意义。

所述若干出光口6包括一中心出光口和设于中心出光口四周的若干侧出光口。

本实用新型中，为了更好的展现光线在各种情况下的传播路径，故而将出光口6设置为一中心出光口和多个分布在中心出光口四周的侧出光口。

本实用新型中，为了避免光线在演示时发生垂直于实验盘片2的不必要的叠加，一般来说，侧出光口与中心出光口设置在同一水平面上，且一般侧出光口和中心出光口的连线与实验盘片2平行，减少实验或演示过程中的误差。

所述出光口6所在的盒体3的侧面与中心出光口与中心轴间的连线垂直。

本实用新型中，为了保证激光光源4经过分光后，各束光线可以均匀射到光学元件8上，故一般情况下，出光口6所在的盒体3的侧面与中心出光口与中心轴间的连线垂直，即密闭盒体3设有出光口6的一侧正对实验盘片2的中心轴设置。

所述出光口6外侧设有卡槽9，卡槽9上配合设有包括若干通光孔10的插片11。

本实用新型中，为了教学和实验的便利性，可以在出光口6的外侧设置不影响出光口出光的卡槽9，并在卡槽9上配合设置有通光孔10的插片11，使用不同的插片11时可以遮盖部分的出光口6、敞开部分的出光口6，发生光路变化的光束更清晰，实验效果更好。

所述实验盘片2上首尾相接设有刻度槽12，所述刻度槽12以实验盘片2的中心轴为基准点。

所述实验盘片2上设有定位槽13。

本实用新型中，为了便于学生的理解和测量，故而在实验盘片2上首尾相接设置以实验盘片2的中心轴为基准点的刻度槽12，刻度槽12分布在实验盘片2的中心轴外，标识不同的刻度值。

本实用新型中，一般情况下，以中心出光口与实验盘片2的中心轴间的连线作为0刻度线，刻度槽12标识为0刻度，其后顺时针或逆时针设置相对于0刻度线的刻度槽12。

本实用新型中，在做不同的实验时，需要将不同的光学元件8定位在相同的基准位置，为了保证光学元件8能起到更好的标识作用，两次实验间的误差能尽可能小，故在实验盘片2上设置定位槽13，标识不同的定位位置。

所述光学元件8包括透明光学元件8、不透明光学元件8和半透明光学元件8，所述光学元件8上设有与所述套杆7配合设置的插孔14。

本实用新型中，光学元件8主要包括透明光学元件8、不透明光学元件8和半透明光学元件8，光学元件8通过插孔14与实验盘片2上的套杆7配合设置。

本实用新型中，透明光学元件8可以帮助学生理解光线的折射原理，不透明光学元件8可以帮助学生理解光线的反射原理，半透明光学元件8可以帮助学生同时理解光线折射和反射时的光路走向。

所述光学元件8包括壳体，所述壳体包括弧形侧壁和平直侧壁。

本实用新型中，光学元件8包括壳体，同时壳体8上设置弧形侧壁和平直侧壁，帮助学生理解在不同的光接触面时光线的不同的折射和反射效果。

不透明光学元件8和半透明光学元件8的所述壳体上包括注液口15。

本实用新型中，不透明光学元件8和半透明光学元件8的壳体上设置注液口15，注液口15处可以注入不同的介质，用于演示和理解在不同的介质下光的折射效果。

所述实验盘片2为矩形。

本实用新型中，为了便于设置光线发生器1的密闭盒体3，一般将实验盘片2设置为矩形。

本实用新型解决了现有技术中，学生一般都是通过教师的授课直接了解到入射光线、反射光线和折射光线的存在，教学中还会通过引入法线的概念进行解题，而导致的学生们对于光线的反射和折射并没有非常形象的认识，尤其是对于低年级的学生来说，要理解光线这种抽象的概念比较困难的问题，通过在实验盘片2的一侧设置光线发生器1完成光线的发出，光线发生器1通过在密闭盒体3里设置激光光源4和分光器5，使得一路激光光源4可以被分成多个光路后从盒体3侧部的若干出光口6输出，出光口6朝向实验盘片2的中心轴，通过在实验盘片2的中心轴处的套杆7上套设不同的光学元件8，即可以在一次触发激光后就演示或实验比较多路光线的传播路径，进而更为形象的理解光线的传播。本实用新型有利于教学的开展，帮助学生理解光线这种抽象的概念，同时还能通过在实验盘片2上标注或测量完成理解法线在光传播中的重要意义。

Claims (10)

1.一种光线传播教具，包括光线发生器和实验盘片，其特征在于：所述光线发生器包括一密闭盒体，所述密闭盒体内配合设有激光光源和分光器，所述盒体侧部设有若干出光口，所述若干出光口与分光器一一对应设置；所述密闭盒体设于实验盘片的一侧，所述出光口朝向所述实验盘片的中心轴设置，所述实验盘片的中心轴处同轴设有套杆，所述套杆上可拆卸设有光学元件。

2.根据权利要求1所述的一种光线传播教具，其特征在于：所述若干出光口包括一中心出光口和设于中心出光口四周的若干侧出光口。

3.根据权利要求2所述的一种光线传播教具，其特征在于：所述出光口所在的盒体的侧面与中心出光口与中心轴间的连线垂直。

4.根据权利要求1所述的一种光线传播教具，其特征在于：所述出光口外侧设有卡槽，卡槽上配合设有包括若干通光孔的插片。

5.根据权利要求1所述的一种光线传播教具，其特征在于：所述实验盘片上首尾相接设有刻度槽，所述刻度槽以实验盘片的中心轴为基准点。

6.根据权利要求1所述的一种光线传播教具，其特征在于：所述实验盘片上设有定位槽。

7.根据权利要求1所述的一种光线传播教具，其特征在于：所述光学元件包括透明光学元件、不透明光学元件和半透明光学元件，所述光学元件上设有与所述套杆配合设置的插孔。

8.根据权利要求7所述的一种光线传播教具，其特征在于：所述光学元件包括壳体，所述壳体包括弧形侧壁和平直侧壁。

9.根据权利要求8所述的一种光线传播教具，其特征在于：不透明光学元件和半透明光学元件的所述壳体上包括注液口。

10.根据权利要求1所述的一种光线传播教具，其特征在于：所述实验盘片为矩形。