KR101110234B1 - Apparatus for experimenting the properties of light using a body of revolution - Google Patents

Apparatus for experimenting the properties of light using a body of revolution Download PDF

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Abstract

본 발명은 빛의 성질을 실험하기 위한 실험 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 의한 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치는 빛을 생성하는 광원부와, 빛의 성질을 나타내기 위한 광학체가 설치되는 광학부와, 상기 광원부와 연결되고, 상기 광원부에서 생성된 빛을 통과시키는 통로가 있으며, 상기 광학체에서 반사되는 상기 광원부에서 생성된 빛이 도달하는 제 1 스크린부와, 상기 광학체를 통과하는 상기 생성된 빛이 도달하는 제 2 스크린부와, 상기 제 1 스크린부와 상기 광학부 사이에 위치하며, 상기 제 1 스크린부에 수직으로 설치된 모터에 의하여 회전하는 제 1 회전축과, 상기 제 1 회전축에 부착되고 회전하면서 일정 빛은 반사시키고 그 나머지 빛은 통과시키는 제 1 회전체와, 상기 제 2 스크린부와 상기 광학부 사이에 위치하며, 상기 제 2 스크린부에 수직으로 설치된 모터에 의하여 회전하는 제 2 회전축과, 상기 제 2 회전축에 부착되고 회전하면서 일정 빛은 반사시키고 그 나머지 빛은 통과시키는 제 2 회전체를 포함하여 이루어진다..The present invention relates to an experimental apparatus for testing the properties of light. According to an embodiment of the present invention, a light property test apparatus using a rotating body includes a light source unit generating light, an optical unit installed with an optical body for indicating light properties, and a light source unit connected to the light source unit. There is a passage for passing the light, the first screen portion to reach the light generated by the light source portion reflected from the optical body, the second screen portion to reach the generated light passing through the optical body, Located between the first screen unit and the optical unit, a first rotating shaft rotated by a motor installed perpendicular to the first screen portion, and attached to the first rotating shaft and rotates while reflecting a certain light and the rest of the light A second rotating body which is positioned between the first rotating body to pass through and the second screen unit and the optical unit, and is installed by a motor installed perpendicularly to the second screen unit; It made by and attached to the shaft and the second rotating shaft is rotated a certain light is reflected to include the entire second of the remaining light passes through.

Figure R1020100022727
Figure R1020100022727

Description

회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치 {APPARATUS FOR EXPERIMENTING THE PROPERTIES OF LIGHT USING A BODY OF REVOLUTION}Light property test device using a rotating body {APPARATUS FOR EXPERIMENTING THE PROPERTIES OF LIGHT USING A BODY OF REVOLUTION}

본 발명은 실험 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 빛의 성질을 관찰할 수 있는 실험 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an experimental apparatus, and more particularly, to an experimental apparatus capable of observing the properties of light.

빛은 입자성과 파동성의 이중성을 가진다고 알려져 있다. 이 중 빛의 파동성에 기인한 것으로 빛은 굴절성, 반사성, 회절성 등의 성질을 가진다.Light is known to have duality of particle and wave. Among them, due to the wave nature of light, light has properties such as refractive index, reflectivity and diffraction.

굴절성은 파동이 매질의 경계에서 속도 차이로 인하여 방향을 바꾸는 성질을 말한다. 빛이 투명한 물질을 통과할 때에는 물질 내의 전자와 상호간섭을 하게 된다. 이러한 간섭으로 빛이 진행하는 속도가 진공에서보다 느려지고, 물질의 경계면을 지날 때 방향도 바뀌게 된다.Refractive refers to the property that waves change direction due to speed differences at the boundary of the medium. When light passes through a transparent material, it interferes with the electrons in the material. This interference slows the speed of light propagation than in a vacuum and changes its direction as it crosses the interface.

반사성은 파동이 다른 두 매질의 경계에서 방향을 바꿔 진행하는 현상으로 반사의 정도는 단위 반사율로 나타내어 지며, 단위 반사율은 물질의 종류와 표면의 상태에 따라 달라지는 것으로, 반사광의 에너지와 입사광의 에너지의 비율로 빛을 포함한 여러 종류의 복사파가 물체의 표면에서 어느 정도 반사되는지를 나타내는 단위가 된다.Reflectivity is a phenomenon in which waves change direction at the boundary between two different media, and the degree of reflection is expressed as unit reflectance. The unit reflectance is dependent on the type of material and the state of the surface. The ratio is a measure of how much the various types of radiation, including light, are reflected off the surface of an object.

회절성은 보통 장애물에 부딪혀서 발생하는 다양한 현상으로 언급된다. 예를 들어 굴절하는 빛 파동 또는, 음파 임피던스 ,음향 파동등 이러한 것들은 회절 현상과 관련 되어 있다. 회절은 모든 파동에서 발생한다. 음파, 물결파, 자기파, 빛, x-ray , 그리고 라디오파 같은 곳에서 볼 수 있다.Diffraction is usually referred to as a variety of phenomena caused by hitting obstacles. These are related to diffraction phenomena, for example refraction of light waves, acoustic impedances, and acoustic waves. Diffraction occurs at all waves. It can be seen in places like sound waves, water waves, magnetic waves, light, x-rays, and radio waves.

입자의 진행경로에 틈이 있는 장애물이 있으면 입자는 그 틈을 지나 직선으로 진행한다. 이와 달리 파동의 경우, 틈을 지나는 직선 경로뿐 아니라 그 주변의 일정 범위까지 돌아 들어간다. 이처럼 파동이 입자로서는 도저히 갈 수 없는 영역에 휘어져 도달하는 현상이 회절이다. 물결파를 좁은 틈으로 통과시켜 보면 회절을 쉽게 관찰할 수 있다.If there is a gap in the path of the particle, the particle travels straight through the gap. Waves, on the other hand, return not only to a straight path through the gap, but to a range around it. Thus, diffraction is a phenomenon in which a wave bends and reaches the area which a particle can hardly reach. The diffraction can be easily observed by passing the water wave through a narrow gap.

회절의 정도는 틈의 크기와 파장에 영향을 받는다. 틈의 크기에 비해 파장이 길수록 회절이 더 많이 일어난다. 즉, 파장이 일정할 때 틈의 크기가 작을수록 회절이 잘 일어나, 직선의 파면을 가졌던 물결이 좁은 틈을 지나면 반원에 가까운 모양으로 퍼진다.The degree of diffraction depends on the size and wavelength of the gap. The longer the wavelength compared to the size of the gap, the more diffraction occurs. In other words, when the wavelength is constant, the smaller the size of the gap is, the better the diffraction occurs. When the wave having the straight wavefront passes through the narrow gap, the wave spreads near the semicircle.

이러한 빛의 성질을 교육현장에서 실습으로 보여 주어 학습효과를 높이기 위하여 여러 가지 실험 장치를 이용한다. 그러나 공기 중에서 빛의 진행 경로는 일반적으로 관찰하기가 쉽지 않다. 따라서 실험실에서는 빛의 진행 경로를 관찰하기 위하여 공기 중에 연기를 피우고 빛의 틴틀현상(TYNDALL PHENOMENON)으로 빛의 경로를 관찰하거나, 반투명 액체가 담긴 수조로 빛을 통과시켜 빛의 경로를 관찰하는 방법을 사용하고 있다.In order to improve the learning effect by showing the nature of light as a training practice, various experimental devices are used. However, the path of light propagation in the air is generally difficult to observe. Therefore, in the laboratory, smoke is observed in the air to observe the path of light, and the path of light is observed by TYNDALL PHENOMENON, or the path of light is passed through a tank containing a semi-transparent liquid. I use it.

그러나, 이와 같은 종래 기술은 실험 준비에 많은 시간을 소모하고, 공간적인 제약을 받으며, 실험 장비 설치 비용이 과다하게 드는 등의 문제가 있었다. However, such a prior art consumes a lot of time in preparation for experiments, is subject to space constraints, and costs of installing experimental equipment are excessive.

본 발명은 상기와 같은 종래의 빛의 진행 경로 관찰 방법 또는 장치의 문제점을 해결하기 위한 것이다.The present invention is to solve the problems of the conventional method or apparatus for observing the traveling path of light.

즉, 본 발명은 별도의 실험 준비 없이, 본 발명의 장치를 사용하여 간단히 빛의 성질에 대한 실험을 가능케 함으로써 실험 시간과 비용의 낭비를 줄이고, 실험에 있어서 공간적 제약을 해결하여 교육현장에서 효율적인 실험의 실시가 가능하게 하기 위함이다.That is, the present invention reduces the waste of experiment time and cost by enabling the experiment of the light properties simply by using the apparatus of the present invention, without any separate experiment preparation, solve the spatial constraints in the experiment to efficiently experiment in the education field This is to enable the implementation of.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치는 빛을 생성하는 광원부와, 빛의 성질을 나타내기 위한 광학체가 설치되는 광학부와, 상기 광원부와 연결되고, 상기 광원부에서 생성된 빛을 통과시키는 통로가 있으며, 상기 광학체에서 반사되는 상기 광원부에서 생성된 빛이 도달하는 제 1 스크린부와, 상기 광학체를 통과하는 상기 생성된 빛이 도달하는 제 2 스크린부와, 상기 제 1 스크린부와 상기 광학부 사이에 위치하며, 상기 제 1 스크린부에 수직으로 설치된 제 1 모터에 의하여 회전하는 제 1 회전축과, 상기 제 1 회전축에 부착되고 회전하면서 일정 빛은 반사시키고 그 나머지 빛은 통과시키는 제 1 회전체와, 상기 제 2 스크린부와 상기 광학부 사이에 위치하며, 상기 제 2 스크린부에 수직으로 설치된 제 2 모터에 의하여 회전하는 제 2 회전축과, 상기 제 2 회전축에 부착되고 회전하면서 일정 빛은 반사시키고 그 나머지 빛은 통과시키는 제 2 회전체를 포함하여 이루어진다.An apparatus for testing the properties of light using a rotating body according to the present invention for solving the above problems is provided with a light source unit for generating light, an optical unit provided with an optical body for indicating the property of the light, and connected to the light source unit, There is a passage for passing the light generated by the light source unit, the first screen portion to reach the light generated by the light source portion reflected from the optical body, and the second screen portion to reach the generated light passing through the optical body And a first rotational axis positioned between the first screen portion and the optical portion and rotated by a first motor installed perpendicularly to the first screen portion, and fixed to the first rotational axis while being reflected on the first rotational axis. A second motor disposed between the first rotating body and the second screen unit and the optical unit, and vertically installed in the second screen unit. By a second rotating shaft that rotates with, and attached to the second rotational shaft is rotated a certain light is reflected and the remaining light is made, including the entire second passing.

또한, 본 발명에 의한 다른 실시예로, 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치의 광학체는 평면거울, 오목거울, 볼록거울, 오목렌즈, 볼록렌즈, 프리즘(Prism) 또는 슬릿(Slit) 중 적어도 하나 이상을 포함하여 이루어진다.In another embodiment of the present invention, the optical body of the apparatus for testing the properties of light using a rotating body includes at least one of a flat mirror, a concave mirror, a convex mirror, a concave lens, a convex lens, a prism or a slit. It consists of one or more.

또한, 본 발명에 의한 또 다른 실시예로, 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치의 광학체 중 오목렌즈, 볼록렌즈, 프리즘(Prism)은 외형이 투명체로 제작되고, 내부에 액체를 수용할 수 있도록 한 것이다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the concave lens, the convex lens, and the prism of the optical body of the light property test apparatus using the rotating body may be made of a transparent body and may contain liquid therein. It would be.

또한, 본 발명에 의한 또 다른 실시예로, 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치의 제 1 스크린부 및 제 2 스크린부에 설치된 제 1 모터 및 제 2 모터는 가변저항기에 의하여 회전 속도가 조절되도록 한 것이다.
In addition, according to another embodiment of the present invention, the first motor and the second motor provided in the first screen portion and the second screen portion of the light property test apparatus using the rotating body are adjusted so that the rotation speed is controlled by a variable resistor. It is.

본 발명에 의한 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치는 빛의 성질을 실험하기 위하여 공기 중에서 빛의 이동 경로가 나타나도록 연기를 피울 필요가 없고, 수조에 반투명 액체를 채워 빛을 통과시키는 장치를 별도로 설치할 필요가 없어, 실험 준비에 드는 시간이 절약되며, 상기의 종래 실험 환경 또는 장치를 조성하기 위한 비용을 절감할 수 있다.Light property test apparatus using the rotating body according to the present invention does not need to smoke to show the light movement path in the air in order to test the properties of the light, the device to pass the light by filling the translucent liquid in the tank separately There is no need to install, saving time for preparation of experiments, and it is possible to reduce the cost for establishing the above-described conventional experimental environment or apparatus.

또한 본 발명에 의한 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치는 제작시 장치의 크기를 조절할 수 있고 제작된 크기에 따라 휴대성을 갖추게 되어, 실험실이 아닌 교실 등에서 빛의 성질에 대한 실험의 실시를 가능케 하여, 실험에서의 공간적 제약을 해결한 이점이 있다. In addition, the light property test apparatus using the rotating body according to the present invention can adjust the size of the device at the time of manufacture and equipped with portability according to the produced size, it is possible to conduct an experiment on the nature of light in the classroom, not the laboratory Thus, there is an advantage of solving the spatial constraints in the experiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 특징과 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.
도 2는 프리즘(Prism)을 이용하여, 볼록렌즈와 오목렌즈를 대신할 수 있는 광학체를 구현한 일실시예를 나타낸 도면이다.
도 3는 전력공급부와 회전속도조절부를 포함하는 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 전력공급부 및 회전속도조절부의 내부 회로의 일실시예를 나타낸 도면이다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the features and preferred embodiments of the present invention.
1 is a view showing an embodiment of an apparatus for testing the properties of light using a rotating body according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment in which an optical body that replaces a convex lens and a concave lens is implemented using a prism.
3 is a view showing an embodiment of a light property test apparatus using a rotating body including a power supply and a rotational speed control unit.
4 is a diagram illustrating an embodiment of an internal circuit of a power supply unit and a rotational speed control unit.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited to the embodiments.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.As used herein, terms used in the present invention are selected from general terms that are widely used in the present invention while taking into account the functions of the present invention, but these may vary depending on the intention or custom of a person skilled in the art or the emergence of new technologies. In addition, in certain cases, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in the corresponding description of the invention. Therefore, it is intended that the terminology used herein should be interpreted based on the meaning of the term rather than on the name of the term, and on the entire contents of the specification.

도 1은 본 발명에 따른 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an embodiment of an apparatus for testing the properties of light using a rotating body according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치는 제 1 스크린부(102), 제 1 스크린부에 장치된 제 1 모터(104), 광원부(106), 제 1 회전축(108), 제 1 회전체(109)로 구성되는 제 1 스크린 블록(100)와 광학부(110) 그리고 제 2 스크린부(122), 제 2 스크린부에 장치된 제 2 모터(124), 제 2 회전축(126), 제 2 회전체(127)로 구성되는 제 2 스크린 블록(120)을 포함한다.Referring to FIG. 1, an apparatus for testing light properties using a rotating body according to the present invention includes a first screen unit 102, a first motor 104 installed in a first screen unit, a light source unit 106, and a first rotating shaft. 108, a first screen block 100 composed of a first rotating body 109, an optical unit 110, a second screen unit 122, a second motor 124 installed in the second screen unit, The second screen block 120 is composed of a second rotating shaft 126, the second rotating body 127.

제 1 스크린부(102)에는 적어도 하나 이상의 광원부(106)가 장치되며, 광원부(106)에서 생성되는 빛이 통과할 수 있는 통로가 생성되어 있다. 또한 제 1 스크린부(102)에는 제 1 스크린부에 장치된 제 1 모터(104)가 제 1 회전축(108)을 회전시킬 수 있도록 장치되어 있다. 제 1 회전축(108)이 모터(104)에 의하여 회전하면서 제 1 회전축(108)에 부착된 제 1 회전체(109)를 회전시킨다.At least one light source unit 106 is provided in the first screen unit 102, and a passage through which light generated by the light source unit 106 passes is formed. In addition, the first screen unit 102 is provided with a first motor 104 installed in the first screen unit so as to rotate the first rotating shaft 108. The first rotating shaft 108 rotates by the motor 104 to rotate the first rotating body 109 attached to the first rotating shaft 108.

제 2 스크린부(122)에는 제 2 스크린부에 장치된 모터(124)가 제 2 회전축(126)을 회전시킬 수 있도록 장치되어 있다. 제 2 회전축(126)이 모터(124)에 의하여 회전하면서 제 2 회전축(126)에 부착된 제 2 회전체(127)를 회전시킨다.The second screen portion 122 is provided with a motor 124 mounted on the second screen portion so as to rotate the second rotation shaft 126. The second rotating shaft 126 rotates by the motor 124 to rotate the second rotating body 127 attached to the second rotating shaft 126.

광학부(110)에는 평면거울, 오목거울, 볼록거울, 오목렌즈, 볼록렌즈, 프리즘(Prism) 또는 슬릿(Slit) 들 중 적어도 어느 하나 이상의 광학체가 설치될 수 있다. 2개 이상의 광학체가 설치되는 경우, 광학부(110)를 2개 이상을 둘 수 있다.The optical unit 110 may be provided with at least one or more of an optical body of a planar mirror, a concave mirror, a convex mirror, a concave lens, a convex lens, a prism or slit. When two or more optical bodies are installed, two or more optical units 110 may be provided.

여기서 광학체란, 평면거울, 오목거울, 볼록거울, 오목렌즈, 볼록렌즈, 프리즘(Prism) 또는 슬릿(Slit)과 같이 빛이 통과 또는 반사되면서 빛의 성질인 직진성, 반사성, 굴절성, 회절성 등을 나타내도록 하는 물체를 의미한다.Here, the optical body is a straight, reflective, refractive, diffractive properties such as planar mirror, concave mirror, convex mirror, concave lens, convex lens, prism or slit as light passes or reflects. It means an object to represent the back.

광원부(106)는, 예를 들면, 레이저와 같은 빛을 생성하는 장치일 수 있다.The light source unit 106 may be, for example, a device for generating light such as a laser.

제 1 스크린 블록(100), 제 2 스크린 블록(120) 및 광학부(110)는 각각 분리 가 가능하도록 제작된다. 분리가 가능하도록 실험 장치를 제작함으로써, 휴대성을 높이고, 개별 실험의 목적에 따른 각 부분의 유동적인 배치가 가능하다.The first screen block 100, the second screen block 120, and the optical unit 110 are manufactured to be separated from each other. By fabricating the experimental device to enable separation, the portability is increased, and the flexible arrangement of each part is possible according to the purpose of the individual experiment.

도 1을 참조하면, 빛이 적어도 하나 이상의 광원부(106)에서 생성된다. 제 1 스크린부 및 제 2 스크린부에 설치된 제 1 모터(104) 및 제 2 모터(124)에 전원을 입력하면 모터(104, 124)가 회전하면서 제 1 회전축(108) 및 제 2 회전축(126)을 각각 회전시킨다. 제 1 회전축 및 제 2 회전축이 회전하면서 회전축에 부착된 제 1 회전체(109) 및 제 2 회전체(127)가 회전하게 된다. 광원부(106)에서 생성된 빛은 제 1 스크린부를 통과하여 제 1 스크린 블록(100)를 통과하게 된다. 광원부(109)에서 생성된 빛이 제 1 스크린 블록(100)을 통과하는 과정에서 회전하는 제 1 회전체는 회전 과정 중 특정 위치에서는 광원부(106)에서 생성되는 빛을 전부 통과 시키고, 특정 위치에서는 광원부(106)에서 생성되는 빛을 전부 또는 일부 반사시킨다. 이때, 전부 통과되는 빛과 일부만 반사되어 제 1 회전체를 지나가는 빛은 광학부(110)에 도달하게 된다. 전부 통과되는 빛과 일부만 반사되고 제 1 회전체를 지나가는 빛은 일반적으로 눈으로 관찰하기가 쉽지 않다. 그러나, 제 1 회전체(108)에 의하여 전부 반사되거나 일부 반사되는 빛은 반사각에 따라 눈으로 인식할 수 있게 되므로 반사되는 빛이 반사되기 직전에 위치하였던 지점을 나타내게 되어, 이러한 지점들의 조합으로 빛의 이동경로를 표시해 주는 역할을 하게 된다.Referring to FIG. 1, light is generated in at least one light source unit 106. When power is supplied to the first motor 104 and the second motor 124 installed in the first screen part and the second screen part, the motors 104 and 124 rotate, and the first and second rotation shafts 108 and 126 rotate. Rotate each). As the first and second rotating shafts rotate, the first and second rotating bodies 109 and 127 attached to the rotating shaft rotate. Light generated by the light source unit 106 passes through the first screen unit and passes through the first screen block 100. The first rotating body that rotates while the light generated by the light source unit 109 passes through the first screen block 100 passes all of the light generated by the light source unit 106 at a specific position during the rotation process, and at a specific position. All or part of the light generated by the light source unit 106 is reflected. At this time, the light passing through all and only a part of the light passing through the first rotating body reaches the optical unit 110. Light passing through and partly reflected and light passing through the first rotating body are generally not easy to observe with the eyes. However, since the light that is partially or partially reflected by the first rotating body 108 can be recognized by the eye according to the angle of reflection, it indicates the point where the reflected light is located just before the reflection. It will play a role of indicating the movement path of.

제 1 스크린 블록(100)을 통과한 빛은 광학부(110)을 지나게 된다. 이때 광학부(110)에는 평면거울, 오목거울, 볼록거울, 오목렌즈, 볼록렌즈, 프리즘(Prism) 또는 슬릿(Slit) 들 중 적어도 어느 하나 이상의 설치된 광학체에 의하여 빛이 직진, 굴절, 반사, 회절 등의 성질을 나타내게 된다. 빛이 상기 광학체를 지나가는 경로는 일반적인 광학체로는 관찰하기가 쉽지 않으므로, 상기의 광학체는 외형이 투명한 재질을 가지고 내부는 불순물을 포함하는 반투명의 액체를 수용할 수 있도록 제작되어 빛이 광학체를 지나는 과정에서도 빛의 이동경로를 관찰하기 쉽도록 광학체를 제작할 수 있다. 또한 도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 프리즘(Prism)을 이용하여 볼록렌즈 또는 오목렌즈와 같은 광학 성질을 나타내는 광학체를 제작할 수 있다.Light passing through the first screen block 100 passes through the optical unit 110. In this case, the optical unit 110 includes a straight mirror, a concave mirror, a convex mirror, a concave lens, a convex lens, a prism, a slit, or at least one or more of the installed optical bodies, and the light is straight, refracted, reflected, It exhibits properties such as diffraction. Since the path through which the light passes through the optical body is not easy to observe with a general optical body, the optical body has a transparent material and is made to accommodate a translucent liquid containing impurities therein, so that the light is an optical body. In the process of passing through the optical body can be manufactured to easily observe the movement path of light. In addition, as illustrated in FIG. 3, an optical body exhibiting optical properties such as a convex lens or a concave lens may be manufactured using a plurality of prisms.

광학부(110)에서 광학체에 의하여 반사되는 빛은 다시 제 1 회전체(109)를 지나는 과정을 거칠 수 있다. 광학부(110)에서 광학체를 통과하는 빛은 제 2 회전블록(120)을 통과할 수 있다. 제 2 회전블록(120)을 통과하는 빛은 제 2 회전체(127)에 의하여, 제 1 회전체(109)에 의하여 빛의 반사 또는 통과하는 상기와 동일한 과정을 거치게 된다. 따라서 제 2 회전체를 지난 빛의 이동경로 또한 관찰을 할 수 있다.Light reflected by the optical body from the optical unit 110 may pass through the first rotating body 109 again. Light passing through the optical body in the optical unit 110 may pass through the second rotating block 120. The light passing through the second rotating block 120 is subjected to the same process as the above to reflect or pass light by the second rotating body 127, the first rotating body (109). Therefore, the movement path of the light passing through the second rotating body can also be observed.

도 1에 도시된 제 1 회전체(109) 및 제 2 회전체(127)는 회전하면서 회전체의 회전영역을 지나는 빛을 통과시키고 반사시키는 동작을 반복하게 된다. 회전체를 통과하는 빛의 이동경로는 눈으로 확인할 수 없다. 그러나 회전체에 의하여 일부 반사되는 빛은 눈으로 확인할 수 있으며, 반사되는 빛들로 인하여 전체 빛의 이동경로를 확인할 수 있다.The first and second rotating bodies 109 and 127 shown in FIG. 1 rotate and repeat the operation of passing and reflecting light passing through the rotating region of the rotating body. The path of light passing through the rotating body cannot be visually identified. However, the light partially reflected by the rotating body can be confirmed by the eye, and the movement path of the entire light can be confirmed by the reflected light.

레이저와 같은 빛이 먼지가 많은 공기 중을 통과할 때에는 틴틀현상(TYNDALL PHENOMENON)으로 빛의 이동경로로 확인할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 제 1 회전체 및 제 2 회전체는 회전하게 됨으로써 공기 중의 먼지와 같은 역할을 수행하게 된다.When light, such as a laser, passes through dusty air, it can be identified as a light path by TYNDALL PHENOMENON. That is, the first and second rotors shown in FIG. 1 rotate to play a role of dust in the air.

도 1에 도시된 회전체의 형태는 일실시예에 해당되는 것으로, 회전함으로써 일부의 빛을 반사시키고, 나머지 빛을 통과시킬 수 있는 다양한 형태로 제 1 회전체 및 제 2 회전체를 제작할 수 있다, 또한, 도면에 대한 이해를 돕기 위하여 회전체의 개수를 제한적으로 도시하였으나, 회전체의 개수나 배치는 빛의 이동경로를 관찰하기에 적합한 정도로 조절할 수 있다.The shape of the rotating body illustrated in FIG. 1 corresponds to an embodiment, and the first and second rotating bodies may be manufactured in various forms capable of reflecting a part of light and allowing the remaining light to pass by rotating. In addition, the number of the rotating body is limited in order to help the understanding of the drawings, but the number or arrangement of the rotating body may be adjusted to a degree suitable for observing the movement path of the light.

본 발명의 일실시예에 의한 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치는 적은 비용으로, 실험 환경을 만드는데 소비되는 시간을 줄이며, 휴대성을 갖추어 공간적 제약을 받지 않는 빛의 성질 실험을 가능케 한다. 이러한 실험 장치가 일선 교육현장에 보급되는 경우, 과거에 비용, 시간, 공간의 문제로 빛의 성질 실험이 쉽지 않았던 문제점을 해결하고, 용이한 실험의 실시가 가능케 하여 교육생의 학습력 향상에 이바지 할 수 있다.The light property test apparatus using the rotating body according to an embodiment of the present invention can reduce the time consumed to create an experimental environment at low cost, and it is possible to carry out the light property test without space constraints with portability. If such experimental devices are spread in front-line education sites, they can solve the problem that light property experiment was not easy due to cost, time, and space problems in the past, and make it easy to conduct experiments, which can contribute to improving the student's learning ability. have.

도 2는 프리즘(Prism)(200)을 이용하여, 볼록렌즈와 오목렌즈를 대신할 수 있는 광학체를 구현한 일실시예를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment in which an optical body that replaces a convex lens and a concave lens is implemented using a prism 200.

프리즘(Prism)(200)은 외형이 투명재질로 제작되고, 내부에 반투명 액체를 수용할 수 있도록 제작되어 진다. 따라서 빛이 프리즘(Prism)(200)을 통과할 수 있으며, 통과하는 과정에서도 반투명 액체 내의 소립자에 의한 반사, 산란 현상으로 빛의 이동경로를 확인할 수 있다.The prism 200 is made of a transparent material, and is manufactured to accommodate a translucent liquid therein. Accordingly, light may pass through the prism 200, and the path of light may be confirmed by reflection and scattering by small particles in the translucent liquid.

볼록렌즈와 오목렌즈는 프리즘(Prism)(200)과 동일하게 외형이 투명재질로 제작되고, 내부에 반투명 액체를 수용할 수 있도록 제작할 수도 있으나, 굴곡면을 가지는 액체 수용체를 제작하는데에는 일반적으로 프리즘(Prism)(200)을 제작하는 것에 비하여 많은 비용이 든다. 따라서 도 2에 도시된 프리즘(Prism)(200)의 배치로서 볼록렌즈 및 오목렌즈와 유사한 효과를 가지는 광학체를 저렴한 비용으로 제작하여 실험에 사용할 수 있다.The convex and concave lenses are made of a transparent material and can be made to receive a translucent liquid therein in the same manner as the prism 200, but a prism is generally used to produce a liquid container having a curved surface. It is more expensive than manufacturing the Prim 200. Therefore, as an arrangement of the prism 200 illustrated in FIG. 2, an optical body having an effect similar to that of the convex lens and the concave lens may be manufactured at low cost and used in an experiment.

2개의 프리즘(Prism)(200)의 면을 맞대어 볼록렌즈와 유사한 빛의 굴절을 일으키도록 광학체를 제작할 수 있다.(210)Optics may be fabricated to face two prisms 200 to cause light refraction similar to convex lenses.

2개의 프리즘(Prism)(200)의 모서리를 맞대어 오목렌즈와 유사한 빛의 굴절을 일으키도록 광학체를 제작할 수 있다.(220)An optical body may be manufactured to face the edges of two prisms 200 to cause light refraction similar to a concave lens.

도 3는 전력공급부(320)와 회전속도조절부(330)를 포함하는 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.3 is a view showing an embodiment of an apparatus for testing the properties of light using a rotating body including a power supply unit 320 and a rotation speed control unit 330.

전력공급부(320)가 광원부(106)와 모터(104, 124)에 전력을 공급하게 된다. 회전속도조절부(330)는 회전축의 회전속도를 조절하는 기능을 수행한다. 회전축의 회전속도를 조절하여 회전체의 회전속도를 제어할 수 있다. 회전체의 속도를 제어 할 수 있게 됨으로써, 회전체를 통과하거나 회전체에 의하여 반사되는 빛의 양을 조절할 수 있다. 빛의 통과 또는 반사되는 양을 조절함으로써, 빛의 이동경로를 관찰하기에 적합한 환경을 만들 수 있다. 즉, 회전체의 회전속도를 조절하여 빛의 성질 실험에 적합한 회전속도를 설정할 수 있다.The power supply unit 320 supplies power to the light source unit 106 and the motors 104 and 124. The rotation speed control unit 330 performs a function of adjusting the rotation speed of the rotation shaft. The rotational speed of the rotating body can be controlled by adjusting the rotational speed of the rotating shaft. By being able to control the speed of the rotating body, it is possible to adjust the amount of light passing through the rotating body or reflected by the rotating body. By adjusting the amount of light passing or reflected, you can create a suitable environment for observing the path of light travel. That is, it is possible to set the rotation speed suitable for the light property experiment by adjusting the rotation speed of the rotor.

도 4는 전력공급부 및 회전속도조절부의 내부 회로의 일실시예를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating an embodiment of an internal circuit of a power supply unit and a rotational speed control unit.

회전속도조절부의 내부 회로(420)는 가변저항기를 이용하여 모터의 회전속도를 조절할 수 있도록 설계되었다.The internal circuit 420 of the rotation speed control unit is designed to control the rotation speed of the motor using a variable resistor.

도 4는 회전속도조절부의 내부 회로의 일실시예를 나타낸 것으로, 모터로의 전력의 공급량을 조절할 수 있는 여타의 회로로 회전속도를 제어하는 회로를 구현할 수 있다.Figure 4 shows an embodiment of the internal circuit of the rotational speed control unit, it is possible to implement a circuit for controlling the rotational speed with other circuits that can adjust the amount of power supplied to the motor.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

100 : 제 1 스크린 블록
102 : 제 1 스크린부
104 : 제 1 모터
106 : 광원부
108 : 제 1 회전축
109 : 제 1 회전체
110 : 광학부
120 : 제 2 스크린 블록
122 : 제 2 스크린부
124 : 제 2 모터
126 : 제 2 회전축
127 : 제 2 회전체
200 : 외형이 투명 재질로 제작된 프리즘(Prism)
100: first screen block
102: first screen unit
104: the first motor
106: light source
108: first rotation axis
109: first rotating body
110: optical unit
120: second screen block
122: second screen portion
124: second motor
126: second axis of rotation
127: second rotating body
200: Prism made of transparent material

Claims (9)

빛을 굴절, 회절 또는 반사시키는 광학체가 위치하는 광학부;
상기 광학부 일측에 위치하며 회전하면서 회전 위치에 따라 입사된 빛의 전부 또는 일부를 반사시키거나 통과시키는 제 1 회전체; 및
상기 광학부 타측에 위치하며 회전하면서 회전 위치에 따라 상기 광학부를 통과한 빛의 전부 또는 일부를 반사시키거나 통과시키는 제 2 회전체;
를 포함하는 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치.
An optical unit in which an optical body for refraction, diffraction, or reflection of light is located;
A first rotating body positioned on one side of the optical part and reflecting or passing all or a part of the incident light according to the rotational position; And
A second rotating body positioned on the other side of the optical part and reflecting or passing all or a part of the light passing through the optical part according to the rotational position;
Light property test apparatus using a rotating body including a.
제 1 항에 있어서,
상기 광학부가 위치하지 않은, 상기 제 1 회전체의 일측 말단에 위치하며,
상기 광학부에서 반사된 빛이 도달하는 제 1 스크린부;
를 더 포함하는 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치.
The method of claim 1,
Located at one end of the first rotating body, the optical unit is not located,
A first screen unit through which the light reflected from the optical unit arrives;
Apparatus for testing the properties of light using a rotating body further comprising.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 스크린부는
상기 제 1 회전체가 부착되고, 상기 제 1 스크린부에 설치된 모터에 의하여 회전하는 제 1 회전축;
상기 제 1 회전체로 입사되는 빛이 생성되는 광원부;를
더 포함하는 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치.
The method of claim 2,
The first screen unit
A first rotating shaft to which the first rotating body is attached and rotated by a motor installed in the first screen unit;
A light source unit generating light incident on the first rotating body;
Light property test apparatus using a rotating body further comprising.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 광학부가 위치하지 않은, 상기 제 2 회전체의 일측 말단에 위치하며,
상기 광학부를 통과된 빛이 도달하는 제 2 스크린부;
를 더 포함하는 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치.
The method according to claim 1 or 3,
Located at one end of the second rotating body, the optical unit is not located,
A second screen unit through which the light passing through the optical unit reaches;
Apparatus for testing the properties of light using a rotating body further comprising.
제 4 항에 있어서,
상기 제 2 스크린부는
상기 제 2 회전체가 부착되고, 상기 제 2 스크린부에 설치된 모터에 의하여 회전하는 제 2 회전축;
을 더 포함하는 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치.
The method of claim 4, wherein
The second screen unit
A second rotating shaft to which the second rotating body is attached and rotated by a motor provided in the second screen unit;
Apparatus for testing the properties of light using a rotating body further comprising.
제 1 항에 있어서, 상기 광학체는
평면거울, 오목거울, 볼록거울, 오목렌즈, 볼록렌즈, 프리즘(Prism) 또는 슬릿(Slit) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치.
The method of claim 1, wherein the optical body
Apparatus for testing the properties of light using a rotating body including at least one of a flat mirror, a concave mirror, a convex mirror, a concave lens, a convex lens, a prism or a slit.
제 6 항에 있어서, 상기 오목렌즈, 볼록렌즈, 프리즘(Prism)은
외형이 투명재질로 제작되고, 내부에 액체를 수용할 수 있는 것인 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치.
The method of claim 6, wherein the concave, convex, and prisms
Apparatus for testing the properties of light using a rotating body whose appearance is made of a transparent material and can accommodate a liquid therein.
제 3 항에 있어서,
전력공급량조절 회로를 이용하여 상기 제 1 스크린부에 설치된 모터의 회전 속도를 조절하는 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치.
The method of claim 3, wherein
Light property experiment apparatus using a rotating body for adjusting the rotational speed of the motor installed in the first screen portion by using a power supply amount control circuit.
제 5 항에 있어서,
전력공급량조절 회로를 이용하여 상기 제 2 스크린부에 설치된 모터의 회전 속도를 조절하는 회전체를 이용한 빛의 성질 실험 장치.
The method of claim 5, wherein
Apparatus for testing the properties of light using a rotating body for adjusting the rotational speed of the motor installed in the second screen portion using a power supply amount control circuit.
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