CN220895072U - 一种物理实验用光学演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于物理实验技术领域，公开了一种物理实验用光学演示装置，包括实验箱体，所述实验箱体内设有自实验箱体前端部水平活动穿入的转轴，转轴远离实验箱体前端部侧的端部位置设有具有多种透镜的透镜组件；实验箱体的前端部上开设有安装孔，安装孔内穿设有发光件，发光件的光源发射端呈朝向透镜组件设置；本实用新型在教学演示过程中，教师能够通过演示需要，通过转动转轴，选择不同类型的透镜供发光件进行照射，即可产生不同的实验现象，相较于现有技术，具有功能多样、使用方便的优点。

Description

一种物理实验用光学演示装置

技术领域

本实用新型涉及一种物理实验用光学演示装置，属于物理实验技术领域。

背景技术

在物理教学中，涉及了光的色散、色光的混合、透明/不透明体的颜色等光学课程，往往需要教师采用相应的教具进行光学现象演示，为了让学生更容易理解光学的相关理论知识，在教学中，老师经常需要借助演示教具来讲解相关理论内容，提高课堂效率。虽然现有的光学方面的演示装置很多，但大多数只能针对一种光学现象进行演示，无法演示色光的照射、混合、光通过不同透镜的多种折射现象等，使得教师在需要演示其他光学现象时，需要额外使用其他的教具，存在有功能单一、使用麻烦的问题。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种物理实验用光学演示装置。

本实用新型的技术方案如下：一种物理实验用光学演示装置，包括实验箱体，所述实验箱体内设有自实验箱体前端部水平活动穿入的转轴，转轴远离实验箱体前端部侧的端部位置设有具有多种透镜的透镜组件；实验箱体的前端部上开设有安装孔，安装孔内穿设有发光件，发光件的光源发射端呈朝向透镜组件设置。

进一步的，所述透镜组件包括支架，支架在转轴的轴壁上以转轴的中心线为阵列中心呈环形阵列分布，支架的数量为4个，4个支架上分别安装有玻璃透镜、凹透镜、凸透镜和三棱镜。

进一步的，所述实验箱体呈顶部和后端部开放式设置的矩形盒体结构，实验箱体的顶部上设有覆盖实验箱体顶部的箱盖，箱盖上开设有插接孔，插接孔设于透镜组件远离实验箱体前端部侧的位置，插接孔内插接有色卡组件，实验箱体的后端部上设有覆盖实验箱体后端部的显示白屏。

进一步的，所述色卡组件包括插接块，插接块呈“T”字形结构设置，插接块的竖段形状小于插接孔的形状，插接块的横段形状大于插接孔的形状，插接块的底部上设有透光色片，透光色片的设置满足能够自插接孔穿入至实验箱体内。

进一步的，所述实验箱体的前端部内侧壁上设有放置板，放置板设于安装孔的下方，放置板的设置满足发光件穿设于安装孔内时发光件的底部与放置板的顶面呈抵靠设置，以对发光件起到支撑作用，防止发光件从安装孔中脱落。

进一步的，所述实验箱体内还设有呈弯折状设置的挡光板，挡光板配合实验箱体的前端壁、两侧端壁和底端壁形成一个封闭空间，转轴处于前述封闭空间内，挡光板的横段板块上开设有过镜孔，过镜孔的设置满足透镜组件跟随转轴进行转动时所有支架与玻璃透镜、凹透镜、凸透镜和三棱镜均能够通过过镜孔移动至前述封闭空间外部。

进一步的，所述过镜孔上还覆盖有呈挡帘结构设置的柔性遮光布。

进一步的，所述实验箱体的前端部外侧壁上设有轴承，实验箱体的前端部内侧壁上还设有定位组件，转轴自轴承活动穿入实验箱体内后再活动穿过定位组件，转轴位于实验箱体外侧的端部上还设有把柄，轴承的设置用于稳固转轴的运动，把柄的设置用于方便教师对转轴进行转动。

进一步的，所述定位组件包括定位盒体，定位盒体上开设有供转轴穿过的通孔，定位盒体内还设有空腔，空腔与通孔呈连通设置且空腔设于通孔的上方，空腔的顶壁上设有呈竖直设置的弹簧，弹簧的其中一端接于空腔的顶壁上，另一端上设有底部呈锥状结构设置的定位块。

进一步的，所述转轴处于通孔内的轴壁上开设有形状位置与定位块的锥状结构相适应的定位孔，定位块能够插入定位孔内，定位孔的数量为4个，4个定位孔的位置与玻璃透镜、凹透镜、凸透镜和三棱镜进行对应设置，满足定位孔在跟随转轴转动至定位块插入其中一个定位孔内时，玻璃透镜、凹透镜、凸透镜或三棱镜的位置能够被发光件进行照射，且其他透镜均处于前述封闭空间内。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过设置转轴，在转轴上设置具有多种透镜的透镜组件，使得在教学演示过程中，教师能够通过演示需要，通过转动转轴，选择不同类型的透镜供发光件进行照射，即可产生不同的实验现象，以便于学生进行观察学习，相较于现有技术，具有功能多样、使用方便的优点。

2、本实用新型通过在箱盖开设插接孔并配合设置色卡组件，使得在教学演示过程中，教师能够通过演示需要，通过向插接孔内插入所需颜色、数量的色卡，即可进行色光的照射、混合实验，从而令学生观察到相应的实验现象，相较于现有技术，具有功能多样、使用方便的优点。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2为本实用新型的前部视图；

图3为本实用新型中透镜组件的结构示意图；

图4为本实用新型中定位组件插入定位槽的结构示意图；

图5为本实用新型中定位组件未插入定位槽的结构示意图；

图6为A处放大图；

图7为B处放大图。

图中：1、实验箱体；2、转轴；3、透镜组件；31、支架；32、玻璃透镜；33、凹透镜；34、凸透镜；35、三棱镜；4、安装孔；5、发光件；6、箱盖；7、插接孔；8、显示白屏；9、插接块；10、透光色片；11、放置板；12、挡光板；13、过镜孔；14、柔性遮光布；15、轴承；16、定位组件；161、定位盒体；162、通孔；163、空腔；164、弹簧；165、定位块；17、把柄；18、定位孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。

应当理解，在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

实施例：

请参照图1～3，本实施例提供一种物理实验用光学演示装置，包括实验箱体1，本实施例中，实验箱体1呈顶部和后端部开放式设置的矩形盒体结构，且采用不透光材料进行制作，实验箱体1的顶部上设有覆盖实验箱体1顶部的箱盖6，箱盖6也采用不透光材料进行制作，为便于使用，箱盖6与实验箱体1形成开合式结构，即采用现有技术中常见的铰链连接的方式接于实验箱体1上，以方便教师通过打开箱盖6，实验箱体1对其内部器件进行调整等工作；实验箱体1的后端部上设有覆盖实验箱体1后端部的显示白屏8，显示白屏8用于显示在实验箱体1内的光学实验的具体现象。

实验箱体1内设有自实验箱体1前端部水平活动穿入的转轴2，转轴2远离实验箱体1前端部侧的端部位置处设有具有多种透镜的透镜组件3，本实施例中，透镜组件3包括支架31，支架31在转轴2的轴壁上以转轴2的中心线为阵列中心呈环形阵列分布，由于现有技术中物理光学实验常见的透镜为玻璃透镜32、凹透镜33、凸透镜34和三棱镜35，因此，支架31的数量为4个，4个支架31上分别安装有玻璃透镜32、凹透镜33、凸透镜34和三棱镜35，在实际运用中，教师可根据实际实验需要选择透镜的种类，选择透镜的数量为多少个，则支架31的数量也为对应的个数；实验箱体1的前端部上还开设有安装孔4，安装孔4内穿设有发光件5，发光件5可为常见的射灯、手电筒等，发光件5的光源发射端呈朝向透镜组件3设置，以确保能够照射到透镜组件3中的玻璃透镜32、凹透镜33、凸透镜34和三棱镜35，从而产生所需的光学现象。

由于物理光学实验的要求，发光件5一次只照射一种透镜，为防止实验过程中其他透镜对实验现象产生影响，本实施例中，实验箱体1内还设有呈“7”字形设置结构设置的挡光板12，挡光板12能够配合实验箱体1的前端壁、两侧端壁和底端壁形成一个封闭空间，转轴2处于封闭空间内，挡光板12的横段板块上开设有过镜孔13，过镜孔13的设置满足透镜组件3跟随转轴2进行转动时所有支架31与玻璃透镜32、凹透镜33、凸透镜34和三棱镜35均能够通过过镜孔13移动至前述封闭空间外部，同时，过镜孔13上还覆盖有呈挡帘结构设置的柔性遮光布14，用以对通过过镜孔13移动至封闭空间外的透镜与过镜孔13之间的间隙进行遮挡，以确保实验现象的准确性。

通过前述设置，在进行光通过不同透镜的多种折射现象的教学演示过程中，教师能够通过演示需要，如需要演示光通过玻璃透镜32的现象，请参照图1，教师先打开箱盖6，而后通过转动转轴2，令转轴2带动玻璃透镜32进行转动，将玻璃透镜32转动至封闭空间外，且位置与挡光板12呈相互垂直设置，以确保其他透镜均处于封闭空间内，柔性遮光布14在玻璃透镜32通过过镜孔13时被会向上顶起，而后在自身柔性的作用下贴于玻璃透镜32的镜面上，以杜绝其他透镜对实验现象的影响，待玻璃透镜32位置合适后，教师合上箱盖6，而后通过开启发光件5，令发光件5向玻璃透镜32进行照射，即可在显示白屏8投出相对应的实验现象，以供学生进行观察学习，在需要进行其他透镜的光学实验时，教师通过转动转轴2来对透镜进行切换即可。

为便于教师确定透镜位置是否处于合适位置，请参照图4和图5，本实施例中，实验箱体1的前端部内侧壁上还设有定位组件16，转轴2活动穿过定位组件16，定位组件16包括定位盒体161，定位盒体161上开设有供转轴2穿过的通孔162，定位盒体161内还设有空腔163，空腔163与通孔162呈连通设置且空腔163设于通孔162的上方，空腔163的顶壁上设有呈竖直设置的弹簧164，弹簧164的其中一端接于空腔163的顶壁上，另一端上设有底部呈锥状结构设置的定位块165，转轴2处于通孔162内的轴壁上开设有形状位置与定位块165的锥状结构相适应的定位孔18，定位块165能够插入定位孔18内，定位孔18的数量为4个，4个定位孔18的位置与玻璃透镜32、凹透镜33、凸透镜34和三棱镜35进行对应设置，满足定位孔18在跟随转轴2转动至定位块165插入其中一个定位孔18内时，玻璃透镜32、凹透镜33、凸透镜34或三棱镜35的位置能够被发光件5进行照射，且其他透镜均处于前述的封闭空间内；通过前述设置，教师转动转轴2至定位块165插入定位孔18内时，此时，教师若继续转动时，由于弹簧164受压时具备的弹力，使得转轴2会传递给教师更重的手感，教师通过手感即可判断出此时透镜位置准确，在实验演示过程中不会有其他透镜干扰；而在教师需要切换其他透镜时，锥状结构的设置具备有斜面从而有导向作用，并配合弹簧164的可收缩性，使得教师能够通过转动转轴2令定位块165从定位孔18内脱出，并不会对转轴2进行固定，教师依旧通过转动转轴2即可切换其他透镜。

为满足该光学演示装置还能够进行色光的照射、混合实验，本实施例中，箱盖6上开设有插接孔7，插接孔7设于透镜组件3远离实验箱体1前端部侧的位置，插接孔7的数量可根据实际情况进行选择，由于现有技术中的色光三原色为红绿蓝，因此，插接孔7的数量为3个，3个插接孔7内插接有具有不同颜色的色卡组件，色卡组件包括插接块9，插接块9呈“T”字形结构设置，插接块9的竖段形状小于插接孔7的形状，插接块9的横段形状大于插接孔7的形状，插接块9的底部上设有透光色片10，透光色片10的设置满足能够自插接孔7穿入至实验箱体1内，且能够被发光件5照射到；本实施例中，色卡组件的数量为3个，3个色卡组件的区别在于：其透光色片10的颜色分别为红色、绿色和蓝色；通过前述设置，在需要进行色光的照射、混合实验时，先通过转轴2将玻璃透镜32调整至供发光件5进行照射，以避免折射率带来的影响，或教师可根据实际情况进行选择，此处不进行限定，而后通过向插接孔7内插入所需颜色的色卡组件，供发光件5进行照射，即可在显示白屏8上投出对应实验现象，供学生进行观察学习。

本申请实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种物理实验用光学演示装置，包括实验箱体(1)，其特征在于：所述实验箱体(1)内设有自实验箱体(1)前端部水平活动穿入的转轴(2)，转轴(2)远离实验箱体(1)前端部侧的端部位置设有具有多种透镜的透镜组件(3)；实验箱体(1)的前端部上开设有安装孔(4)，安装孔(4)内穿设有发光件(5)，发光件(5)的光源发射端呈朝向透镜组件(3)设置；透镜组件(3)包括支架(31)，支架(31)在转轴(2)的轴壁上以转轴(2)的中心线为阵列中心呈环形阵列分布，支架(31)的数量为4个，4个支架(31)上分别安装有玻璃透镜(32)、凹透镜(33)、凸透镜(34)和三棱镜(35)；实验箱体(1)呈顶部和后端部开放式设置的矩形盒体结构，实验箱体(1)的顶部上设有覆盖实验箱体(1)顶部的箱盖(6)，箱盖(6)上开设有插接孔(7)，插接孔(7)设于透镜组件(3)远离实验箱体(1)前端部侧的位置，插接孔(7)内插接有色卡组件，实验箱体(1)的后端部上设有覆盖实验箱体(1)后端部的显示白屏(8)。

2.根据权利要求1所述的一种物理实验用光学演示装置，其特征在于：所述实验箱体(1)的前端部内侧壁上设有放置板(11)，放置板(11)设于安装孔(4)的下方，放置板(11)的设置满足发光件(5)穿设于安装孔(4)内时发光件(5)的底部与放置板(11)的顶面呈抵靠设置。

3.根据权利要求1所述的一种物理实验用光学演示装置，其特征在于：所述实验箱体(1)内还设有呈弯折状设置的挡光板(12)，挡光板(12)配合实验箱体(1)的前端壁、两侧端壁和底端壁形成一个封闭空间，转轴(2)处于所述封闭空间内，挡光板(12)的横段板块上开设有过镜孔(13)，过镜孔(13)的设置满足透镜组件(3)跟随转轴(2)进行转动时所有支架(31)与玻璃透镜(32)、凹透镜(33)、凸透镜(34)和三棱镜(35)均能够通过过镜孔(13)移动至所述封闭空间外部。

4.根据权利要求3所述的一种物理实验用光学演示装置，其特征在于：所述过镜孔(13)上还覆盖有呈挡帘结构设置的柔性遮光布(14)。

5.根据权利要求3所述的一种物理实验用光学演示装置，其特征在于：所述实验箱体(1)的前端部外侧壁上设有轴承(15)，实验箱体(1)的前端部内侧壁上还设有定位组件(16)，转轴(2)自轴承(15)活动穿入实验箱体(1)内后再活动穿过定位组件(16)，转轴(2)位于实验箱体(1)外侧的端部上还设有把柄(17)。

6.根据权利要求5所述的一种物理实验用光学演示装置，其特征在于：所述定位组件(16)包括定位盒体(161)，定位盒体(161)上开设有供转轴(2)穿过的通孔(162)，定位盒体(161)内还设有空腔(163)，空腔(163)与通孔(162)呈连通设置且空腔(163)设于通孔(162)的上方，空腔(163)的顶壁上设有呈竖直设置的弹簧(164)，弹簧(164)的其中一端接于空腔(163)的顶壁上，另一端上设有底部呈锥状结构设置的定位块(165)。

7.根据权利要求6所述的一种物理实验用光学演示装置，其特征在于：所述转轴(2)处于通孔(162)内的轴壁上开设有形状位置与定位块(165)的锥状结构相适应的定位孔(18)，定位块(165)能够插入定位孔(18)内，定位孔(18)的数量为4个，4个定位孔(18)的位置与玻璃透镜(32)、凹透镜(33)、凸透镜(34)和三棱镜(35)进行对应设置，满足定位孔(18)在跟随转轴(2)转动至定位块(165)插入其中一个定位孔(18)内时，玻璃透镜(32)、凹透镜(33)、凸透镜(34)或三棱镜(35)的位置能够被发光件(5)进行照射，且其他透镜均处于所述封闭空间内。