CN210836766U - 一种旋转光源式几何光学实验学具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及教学学具技术领域，具体为一种旋转光源式几何光学实验学具，包括底座、光盘和光学元件，所述光盘竖直固定连接于底座上，所述光盘圆周内侧靠端面处固设有刻度盘，所述刻度盘在360°圆周范围内标注有角度数值，所述光学元件安装于刻度盘内侧中心处，所述光盘外侧中心处旋转连接有旋臂且设置有定位装置使旋臂只可绕光盘中轴线旋转，所述旋臂一端固定设置有电源，另一端安装有平行光源，所述平行光源与电源电性连接，所述平行光源位于光盘圆周外侧且留有一定间隙。本实用新型结构简单、设计合理、装拆方便、体积小易于携带、成本低，不受教学环境的限制，学生可以在家里任意组装实验，达到培养学生的创新精神和实践能力的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学学具技术领域，具体为一种旋转光源式几何光学实验学具。
背景技术
在中学物理教学实验中，光学部分的实验多达二十多种，有些学校限于教学时间和教学条件的限制，学生不能在校内完成所有的光学实验，只能完成部分代表性的实验，其余的实验则要求学生在家里完成，而有些实验即使在学校做过一次，但印象不深，需要重复多做几次，才能加深印象，充分理解其中的原理。
因此，需要设计一种结构简单、功能齐全、成本低的几何光学实验学具，便于学生在家中完成绝大部分光学试验。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种旋转光源式几何光学实验学具，便于学生在家中完成绝大部分光学试验且兼具结构简单、携带方便、成本低的特点。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种旋转光源式几何光学实验学具，包括底座、光盘和光学元件，所述光盘竖直固定连接于底座上，所述光盘圆周内侧靠端面处固设有刻度盘，所述刻度盘在360°圆周范围内标注有角度数值，所述光学元件安装于刻度盘内侧中心处，所述光盘外侧中心处旋转连接有旋臂且设置有定位装置使旋臂只可绕光盘中轴线旋转，所述旋臂一端固定设置有电源，另一端安装有平行光源，所述平行光源与电源电性连接，所述平行光源位于光盘圆周外侧且留有一定间隙。
为进一步优化上述技术方案，所述底座包括蝶翅形的立板，在两翅尖部位分别安装有底座支架与立板垂直，所述两件底座支架的底面处于同一平面，其中一件底座支架设置有水平调节螺杆。
为进一步优化上述技术方案，所述光盘为部分凸出半圆的中空短圆筒，与立板和刻度盘围成半圆形水槽。
为进一步优化上述技术方案，所述光学元件固设有圆形衔铁片，所述光学元件可以是平面镜、正三棱镜、等边直角三棱镜、凸面镜、凹面镜、凸透镜、凹透镜、有机玻璃砖、半圆有机玻璃、弯曲有机玻璃、粗糙表面物体、塑料小鱼其中的一种。
为进一步优化上述技术方案，还包括固设于刻度盘外侧中心位置的环形磁铁，所述刻度盘内侧正中央设置有圆形凹槽，所述光学元件的圆形衔铁片放置于圆形凹槽内并在环形磁铁的作用下吸附在刻度盘的中央位置。
为进一步优化上述技术方案，还包括固定在旋臂一端的平行光源夹，用于将平行光源安装在旋臂上。
为进一步优化上述技术方案，所述平行光源设置有调焦钮，用于平行光的焦距调整。
为进一步优化上述技术方案，还包括安装在平行光源下方的狭缝罩，位于平行光源和光盘之间，所述狭缝罩设置有狭缝变更钮，用于选择平行光是单束输出还是三束输出。
为进一步优化上述技术方案，所述旋臂朝外一面上固定设置有旋臂转柄。
为进一步优化上述技术方案，所述立板、光盘和刻度盘需要透光的部件皆由透明有机玻璃制成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型结构简单、设计合理、装拆方便、体积小易于携带、成本低，不受教学环境的限制，学生可以在家里任意组装实验，通过实验的搭建培养学生的动手能力，启迪学生的思维，达到培养学生的创新精神和实践能力的目的。
2．本实用新型使用十分方便，配置有平面镜、正三棱镜、等边直角三棱镜、凸面镜、凹面镜、凸透镜、凹透镜、有机玻璃砖、半圆有机玻璃、弯曲有机玻璃、粗糙表面物体、塑料小鱼等用于实验用的光学元件，可以用于学生完成镜面反射、漫反射、光的色散、光的侧移、光纤通讯原理等教学要求的绝大部分光学实验，并且可以用于学生观察光的折射现象、折射光线与反射光线的能量变化、全反射现象、验证入射角的正弦与折射角的正弦比值为一常数（水的折射率）。
附图说明
图1为本实用新型主视图；
图2为图1的右视图；
图中：1-底座，101-立板，102-底座支架，103-水平调节螺杆，2-光盘，3-刻度盘，301-圆形凹槽，4-光学元件，401-圆形衔铁片，5-旋臂，501-旋臂转柄，6-电源，7-平行光源，8-平行光源夹，9-调焦钮，10-狭缝罩，11-狭缝变更钮，12-半圆形水槽，13-环形磁铁。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
请参阅图1，本实用新型提供的一种实施例：
一种旋转光源式几何光学实验学具，包括底座1、光盘2和光学元件4，光盘2竖直固定连接于底座1上，光盘2圆周内侧靠端面处固设有刻度盘3，刻度盘3在360°圆周范围内标注有角度数值，光学元件4安装于刻度盘3内侧中心处，光盘2外侧中心处旋转连接有旋臂5且设置有定位装置使旋臂5只可绕光盘2中轴线旋转，旋臂5一端固定设置有电源6，另一端安装有平行光源7，平行光源7与电源6电性连接，平行光源7位于光盘2圆周外侧且留有一定间隙。
底座1包括蝶翅形的立板101，在两翅尖部位分别安装有底座支架102与立板101垂直，两件底座支架102的底面处于同一平面，其中一件底座支架102设置有水平调节螺杆103，用于将本实用新型调整为水平摆放状态。
光盘2为部分凸出半圆的中空短圆筒，与立板101和刻度盘3围成半圆形水槽12，可以注入清水用以完成如光的折射、凸透镜对光的会聚作用、求证水的折射率等光学实验。
光学元件4固设有圆形衔铁片401，光学元件4可以是平面镜、正三棱镜、等边直角三棱镜、凸面镜、凹面镜、凸透镜、凹透镜、有机玻璃砖、半圆有机玻璃、弯曲有机玻璃、粗糙表面物体、塑料小鱼其中的一种，学生可以任意选择光学元件4进行搭配完成各种光学实验。
还包括固设于刻度盘3外侧中心位置的环形磁铁13，刻度盘3内侧正中央设置有圆形凹槽301，光学元件4的圆形衔铁片401放置于圆形凹槽301内并在环形磁铁13的作用下吸附在刻度盘3的中央位置。
还包括固定在旋臂5一端的平行光源夹8，用于将平行光源7安装在旋臂5上。
平行光源7设置有调焦钮9，用于平行光的焦距调整。
还包括安装在平行光源7下方的狭缝罩10，位于平行光源7和光盘2之间，狭缝罩10设置有狭缝变更钮11，用于选择平行光是单束输出还是三束输出。
旋臂5朝外一面上固定设置有旋臂转柄501，用于轻松自如的转动旋臂5，使安装在旋臂5上的平行光源7投射出的光线以要求的角度射向刻度盘3中心。
立板101、光盘2和刻度盘3需要透光的部件皆由透明有机玻璃制成，其余部件由塑料或有机玻璃制成，成本较低。
本实用新型工作原理：以光的镜面反射实验为例，将本实用新型放置于桌面上并调整水平调节螺杆103，使本实用新型保持水平，转动旋臂5使平行光源7位于光盘2的正上方，把狭缝变更钮11拨至右边（呈三缝），打开电源开关（图中未示出），从平行光源7射出三条光束，左右摆动平行光源7使中间的光束沿法线（0°刻度线）射出，此时三束光不一定平行，拨动调焦钮9，使三条光束平行，将光学元件（平面镜）的圆形衔铁片401放置于圆形凹槽301内，平面镜在环形磁铁13的作用下吸附在刻度盘3的中央位置，根据需要调整方位，转动旋臂5使三束平行光斜射到平面镜上，每束光都有它的反射光，观察入射角和反射角，完成光的镜面反射实验。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种旋转光源式几何光学实验学具，包括底座（1）、光盘（2）和光学元件（4），所述光盘（2）竖直固定连接于底座（1）上，其特征在于：所述光盘（2）圆周内侧靠端面处固设有刻度盘（3），所述刻度盘（3）在360°圆周范围内标注有角度数值，所述光学元件（4）安装于刻度盘（3）内侧中心处，所述光盘（2）外侧中心处旋转连接有旋臂（5）且设置有定位装置使旋臂（5）只可绕光盘（2）中轴线旋转，所述旋臂（5）一端固定设置有电源（6），另一端安装有平行光源（7），所述平行光源（7）与电源（6）电性连接，所述平行光源（7）位于光盘（2）圆周外侧且留有一定间隙。
2.根据权利要求1所述的一种旋转光源式几何光学实验学具，其特征在于：所述底座（1）包括蝶翅形的立板（101），在两翅尖部位分别安装有底座支架（102）与立板（101）垂直，所述两件底座支架（102）的底面处于同一平面，其中一件底座支架（102）设置有水平调节螺杆（103）。
3.根据权利要求1所述的一种旋转光源式几何光学实验学具，其特征在于：所述光盘（2）为部分凸出半圆的中空短圆筒，与立板（101）和刻度盘（3）围成半圆形水槽（12）。
4.根据权利要求1所述的一种旋转光源式几何光学实验学具，其特征在于：所述光学元件（4）固设有圆形衔铁片（401），所述光学元件（4）可以是平面镜、正三棱镜、等边直角三棱镜、凸面镜、凹面镜、凸透镜、凹透镜、有机玻璃砖、半圆有机玻璃、弯曲有机玻璃、粗糙表面物体、塑料小鱼其中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种旋转光源式几何光学实验学具，其特征在于：还包括固设于刻度盘（3）外侧中心位置的环形磁铁（13），所述刻度盘（3）内侧正中央设置有圆形凹槽（301），所述光学元件（4）的圆形衔铁片（401）放置于圆形凹槽（301）内并在环形磁铁（13）的作用下吸附在刻度盘（3）的中央位置。
6.根据权利要求1所述的一种旋转光源式几何光学实验学具，其特征在于：还包括固定在旋臂（5）一端的平行光源夹（8），用于将平行光源（7）安装在旋臂（5）上。
7.根据权利要求1所述的一种旋转光源式几何光学实验学具，其特征在于：所述平行光源（7）设置有调焦钮（9），用于平行光的焦距调整。
8.根据权利要求1所述的一种旋转光源式几何光学实验学具，其特征在于：还包括安装在平行光源（7）下方的狭缝罩（10），位于平行光源（7）和光盘（2）之间，所述狭缝罩（10）设置有狭缝变更钮（11），用于选择平行光是单束输出还是三束输出。
9.根据权利要求1所述的一种旋转光源式几何光学实验学具，其特征在于：所述旋臂（5）朝外一面上固定设置有旋臂转柄（501）。
10.根据权利要求2所述的一种旋转光源式几何光学实验学具，其特征在于：所述立板（101）、光盘（2）和刻度盘（3）需要透光的部件皆由透明有机玻璃制成。
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| CN111968469A (zh) * | 2020-10-23 | 2020-11-20 | 南京蹦蹦哒哒信息科技有限公司 | 一种教学用单缝衍射和双缝干涉实验演示一体化装置 |
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| CN111968469B (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-09 | 苏州巴涛信息科技有限公司 | 一种教学用单缝衍射和双缝干涉实验演示一体化装置 |
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