CN2555510Y

CN2555510Y - 一种物理教学演示用透镜

Info

Publication number: CN2555510Y
Application number: CN 02275887
Authority: CN
Inventors: 李俊宏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2003-06-11
Anticipated expiration: 2012-07-29

Abstract

该实用新型属于一种物理教学用教具中的光学透镜。该透镜包括透镜环体及设于该环体两口部的弹性透明膜及位于这三者组成的腔体内的透明流体镜片；在透镜环体上还设有流体注入及排出管、排流阀，流体注射装置及盖板。该实用新型由于其镜片的介质、曲率半径及其凹凸性均可方便调节，不但可进行常规的演示实验，而且还可演示由光疏介质组成的透镜，放入光密介质中对光的会聚和发散作用。因此，该实用新型具有综合性实验功能强，操作简单、方便，演示直观、准确且可连续对比进行观察；用作实验效果好，学生易于理解、吸收等特点。

Description

一种物理教学演示用透镜

所属领域

本实用新型属于一种物理教学用教具，特别是一种可变换透镜内的介质、改变透镜性质(凹或凸镜)并可调节透镜曲率的透镜。尤其适合用于演示不同曲率半径及不同性质透镜对光的会聚及发散效果影响的实验。

背景技术

目前，在中学物理教学中，涉及到透镜对光的作用的演示实验时，只能采用玻璃制作的柱面透镜进行演示，即通过换用不同曲率半径的透镜演示出其对光的会聚或发散性能的影响；且这类实验仅能通过光密介质(玻璃)透镜放在光疏介质(空气)中，演示出凸透镜对光起会聚作用，凹透镜对光起发散作用的现象；而且若要进一步演示透镜的不同表面曲率对会聚或发散作用强弱的影响时，必须频繁地更换透镜；更不能演示由光疏介质组成的镜片，放入光密介质中对光的会聚及发散作用这一学生难于理解的现象。因此，采用此类透镜进行演示实验由于柱面透镜与球面透镜所存在的差异影响实验的准确性，操作也较繁锁，镜面曲率不能连续调节，也就不能对实验现象进行连续的直观对比，又影响演示实验的完整性。

技术方案

本实用新型的目的在于设计一种适用于物理教学中可方便、完整地演示不同透镜参数对光的会聚、发散性能影响的教学演示用透镜，以达到操作简单、方便，演示现象直观、准确，并能进行连续对比演示及进行综合实验等目的。

本实用新型的解决方案是采用一透明圆环作为透镜环体，采用弹性透明膜密封性紧贴于透镜环的两端口上，作为透镜面膜(折射面)，而在透镜环上设置两个流体进、出口并与相应的流体进、出管等联接以向透镜腔体内灌注或更换作为镜片的透明流体介质，同时以注入量来调节和控制镜面的曲率半径，从而达到其目的。因此，本实用新型包括镜体；关键在于该镜体包含透明的透镜环体及设于该环体两端口上的弹性透明膜，在环体上还分别设有一流体注入孔和排出孔及相应的流体注入管和排出管，而在由透镜环体及两端口上的弹性透明膜组成的腔体内还充满作为透镜镜片的透明液体或气体(流体)；弹性透明膜与透镜环体两端口密封联接，而流体注入管及排出管则分别通过其管座与环体上流体注入孔和排出孔密封性紧固成一体并与腔体接通。

为了便于调节和控制镜体内流体的注入量以随时调节透镜的曲率半径，在流体注处管端还联接有一流体注射装置，而在流体排出管上还设有一排流阀。为了方便将透镜置于透明容器内作不同外部介质与不同性能的透镜对光的会聚、发散性的影响实验，在镜体上还设有一可与外部介质容器口部配合的既起支承作用、亦可起密封作用的盖板，该板与流体排出管座之间通过螺纹可调式联接。

本实用新型具有镜片的介质、曲率半径及其凹凸性均可方便调节，不但可演示传统的由光密介质透镜(镜片)放入光疏介质中透镜对光的发散及会聚作用；而且还可成功地演示由光疏介质组成的透镜(镜片)，放入光密介质中对光的会聚及发散作用这一学生较难理解的现象。因此，本实用新型具有综合性实验功能强，操作简单、方便，演示直观、准确且可连续对比进行观察，用作实验效果好，学生易于理解、吸收等特点。

附图及附图说明

图1、为本实用新型结构示意图(主视图)；

图2、为侧视图。

图中：1、环体，2、流体注入管座，3、流体注入管，4、弹性透明膜，5、流体排出管座，6、流体排出管，7、排流阀，8、盖板或支承板，9、流体镜片。

实施例

本实施例环体1采用透明有机玻璃圆环，环体轴向厚15mm，外径φ55mm，内径φ47mm；环体上对称钻一直径为φ4mm的流体注入孔及一直径为φ6mm的流体排出孔；与之配合的流体注入管座2外径φ4mm，内径φ3mm，流体排出管座5外径φ6mm，上端攻M6螺纹，内径φ4.5mm；弹性透明膜4采用透明乳胶簿膜与环体两端口粘接密封；盖板(支承板)8.(长×宽×厚)170×83×3mm，中心钻孔并攻M6螺纹后，套于流体排出管座5外壁螺纹面上并通过螺母锁紧；流体注入管3及流体排出管6均采用相应内径的乳胶管，分别与其管座2、5密封联接，在流体排出管6上本实施例设一输液器用控制阀作为排流阀7；本实施例接于流体注入管3端部的注射装置亦采用直径为φ50mm的医用注射器，作为透镜镜片的透明流体9可分别采用纯净水和空气等。

本实施例的使用方法：在一透明容器如：“浮力定律演示套件”中的透明液槽中注入3/4深度的淡茶水，将盖板8盖于槽口上，调节下方透镜使弹性膜面4正对液槽180×83mm(长×高)的一面，将注射器口套于流体注入管3的口部，将排流阀7关闭，推注射器向腔体中注入空气后扎紧注入管3，使环体1及两透明膜4之间形成一空气透镜镜片。当采用两只激光电筒做光源，使之形成两束平行光，并透过液槽的180×83mm面再经淡茶水射入空气镜片9中并从另一面射出时，在淡茶液中可清楚观察到激光束在进入空气透镜前后的不同光路。再通过注射器等调节注入的空气压力，即调节空气镜片9的曲率半径或凹凸性质，使之形成焦距大小同或焦距性质不同的空气透镜，在上述相同光源的照射下，便可清楚看到其会聚或发散程度将随其曲率半径的变化而变化；而光束的会聚或发散性质则随空气透镜的凹凸性的变化而变化。

若向腔体中注入其它透明液体或气体，即可形成相应的液体或气体透镜；同时改变外部介质，即向上述液槽中注入不同的透明气体或液体，从而又可演示不同的透镜及外部介质对光的会聚及发散的影响。

Claims

1、一种物理教学演示用透镜，包括镜体；其特征在于该镜体包含透明的透镜环体及设于该环体两端口上的弹性透明膜，在环体上还分别设有一流体注入孔和排出孔及相应的流体注入管和排出管，而在由透镜环体及两端口上的弹性透明膜组成的腔体内还充满作为透镜镜片的透明液体或气体；弹性透明膜与透镜环体两端口密封联接，而流体注入管及排出管则分别通过其管座与环体上流体注入孔和排出孔密封性紧固成一体并与腔体接通。

2、按权利要求1所述物理教学演示用透镜；其特征在于在流体注入管端还联接有一流体注射装置，而在流体排出管上还设有一排流阀。

3、按权利要求1所述物理教学演示用透镜；其特征在于在透镜体上还设有一可与外部介质容器口部配合的既起支承作用、亦可起密封作用的盖板，该板与流体排出管座之间通过螺纹可调式联接。