RU2226005C1 - Training device for demonstration of wave optics - Google Patents
Training device for demonstration of wave optics Download PDFInfo
- Publication number
- RU2226005C1 RU2226005C1 RU2002133684/12A RU2002133684A RU2226005C1 RU 2226005 C1 RU2226005 C1 RU 2226005C1 RU 2002133684/12 A RU2002133684/12 A RU 2002133684/12A RU 2002133684 A RU2002133684 A RU 2002133684A RU 2226005 C1 RU2226005 C1 RU 2226005C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- tripod
- optical elements
- fixed
- ferromagnetic
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к учебным лабораторным приборам для демонстрации оптических явлений в курсе физики по теме “Световые волны”, в частности для изучения законов дисперсии, интерференции и дифракции в общеобразовательной школе, профессионально - технических училищах, техникумах и других учебных заведениях, а также для проведения исследований различных материалов на их оптическую активность.The invention relates to educational laboratory devices for demonstrating optical phenomena in a physics course on the topic “Light Waves”, in particular for studying the laws of dispersion, interference and diffraction in a comprehensive school, vocational schools, technical schools and other educational institutions, as well as for conducting research various materials for their optical activity.
Известно “Устройство для демонстрации явлений оптики” по свидетельству на полезную модель № 4179, кл. G 09 В 23/22, 1995, в котором содержатся экран, лазер с автономным питанием, закрепленный перед ним в держателе преобразующий оптический элемент, рабочий оптический элемент, при этом все оптические элементы выполнены съемными и фиксируются посредством магнитов, а все устройство размещено в чемодане, крышка и дно которого обладают магнитными свойствами, а крышка служит экраном. Однако такое выполнение устройства не обеспечивает всего комплекса лабораторных работ по курсу волновой оптики, а кроме того, устройство не удобно в работе при составлении схемы проведения опыта и не обеспечивает наглядности обзора проводимых опытов.It is known “Device for demonstrating the phenomena of optics” according to the certificate for utility model No. 4179, cl. G 09
Известно “Учебно-наглядное пособие L-микро для изучения оптических явлений”, которое содержит установочный столик, на котором размещены экран, источник света, светофильтр, набор оптических элементов, закрепленных на подставках с магнитными полосками на основании. Однако данное учебное пособие не обеспечивает проведение демонстративных экспериментов в объеме школьной программы по волновой оптике.The “L-micro Training Aid for the Study of Optical Phenomena” is known, which contains an installation table on which a screen, a light source, a filter, a set of optical elements mounted on supports with magnetic strips on the base are placed. However, this tutorial does not provide demonstrative experiments in the scope of the school program on wave optics.
Наиболее близким техническим решением является “Учебный прибор по оптике” по патенту № 2077073, кл. G 09 В 23/22, 1995, который содержит основание с закрепленным на нем источником света, штатив в виде стержня с держателем, набор оптических элементов, лазер, светофильтр в оправе, шкалу. Однако такой прибор не обеспечивает выполнение всего комплекса демонстрационных экспериментов по волновой оптике курса физики. Кроме того, он громоздкий из - за массивного основания и не удобен в эксплуатации, так как не обеспечивает хорошей обзорности при проведении опытов.The closest technical solution is the “Training device in optics” according to patent No. 2077073, class. G 09
Технической задачей настоящего изобретения является создание такого прибора, который позволял бы проводить весь комплекс демонстрационных экспериментов по волновой оптике учебного процесса по физике, был бы удобным в эксплуатации и надежным в работе, создавал хорошую обзорность проводимых работ для всех учащихся в классе с любого положения учащегося по отношению к прибору.The technical task of the present invention is the creation of such a device that would allow the entire complex of demonstration experiments on wave optics of the educational process in physics, would be convenient to operate and reliable in operation, create good visibility of the work for all students in the class from any position of the student relation to the device.
Поставленная цель достигается тем, что в учебном приборе по волновой оптике, содержащем основание с закрепленными на нем штативом в виде стержня с держателем, источник света, набор закрепленных в держателе оптических элементов, лазер, светофильтр, основание выполнено в виде содержащего круговое отверстие оптического столика, снабженного ножками, выполненными из материала с высоким коэффициентом трения, и расположенной в зоне кругового отверстия резьбовой втулкой, в которой крепится стержень штатива, снабженного крестообразными муфтами, в которые посредством пальцев закреплено вертикальное рабочее поле, на котором посредством L-образных держателей устанавливаются оптические элементы, при этом основание и стороны стойки держателей снабжены магнитами, при этом прибор снабжен линзой и двумя поляроидами, каждый в своей оправе, снабженной с одной стороны феромагнитным плоским кольцом и устанавливаемой в прямоугольном держателе с центральным отверстием и круглыми магнитными вкладышами в зоне отверстия, и торцевым хвостовиком, взаимодействующим с крестообразными муфтами, оптическим элементом для получения колец Ньютона в оправе, жестко закрепленной в прямоугольном держателе с центральным отверстием, и торцевым хвостовиком, взаимодействующим с крестообразными муфтами, малым экраном с прорезью и магнитным основанием, кюветой, лимбом, образцом из прозрачного полимерного материала с двумя хвостовиками, стеклянной пластиной и плоским зеркалом с магнитными полосками, большой щелевой диафрагмой с резиновыми опорами, передвижным штативом со стержнем с крестообразными муфтами и основанием, снабженным магнитами, при этом каждый из оптических элементов закреплен в центральном отверстии соответствующей шайбы, одна из сторон которых снабжена феромагнитным плоским кольцом, взаимодействующим с магнитными полосками сторон стоек L-образных держателей, а оптический столик и рабочее поле выполнены из феромагнитного материала. В рабочем поле выполнены нижнее и верхнее центральное отверстие, в которое устанавливаются пальцы. Магнитные полоски на разных сторонах стоек L-образных держателей закреплены во взаимно перпендикулярных плоскостях. Оптический элемент, выполненный в виде призмы, закреплен на цилиндрической подставке, основание которой снабжено магнитами, а высота подставки выбирается так, что призма расположена на уровне центра стойки L-образного держателя. Лазер установлен на цилиндрической подставке, основание которой снабжено феромагнитной плоской шайбой, а лазер снабжен индивидуальным блоком питания.This goal is achieved by the fact that in the training device for wave optics, containing a base with a tripod fixed in it in the form of a rod with a holder, a light source, a set of optical elements fixed in the holder, a laser, a light filter, the base is made in the form of an optical table containing a circular hole, equipped with legs made of a material with a high coefficient of friction, and a threaded sleeve located in the area of the circular hole, in which the tripod rod is fastened, equipped with crosswise couplings and, in which a vertical working field is fixed by means of fingers, on which optical elements are mounted by means of L-shaped holders, the base and sides of the holder racks are equipped with magnets, the device is equipped with a lens and two polaroids, each in its frame, provided on one side ferromagnetic flat ring and installed in a rectangular holder with a central hole and round magnetic liners in the area of the hole, and an end shank interacting with cruciform couplings and, an optical element for producing Newton's rings in a frame rigidly fixed in a rectangular holder with a central hole, and an end shank interacting with cruciform couplings, a small screen with a slot and a magnetic base, a cuvette, a limb, a sample of a transparent polymeric material with two shanks, a glass plate and a flat mirror with magnetic stripes, a large slotted diaphragm with rubber mounts, a movable tripod with a rod with cruciform couplings and a base equipped with a magn Tammy, wherein each of the optical elements is mounted in a central opening corresponding to the washer, one side of which is provided with a flat ring feromagnitnym interacting with magnetic stripe sides racks L-shaped holders, and the optical field and the working table are made of material feromagnitnogo. In the working field, the lower and upper central hole are made in which the fingers are mounted. Magnetic strips on opposite sides of the uprights of L-shaped holders are fixed in mutually perpendicular planes. The optical element, made in the form of a prism, is mounted on a cylindrical stand, the base of which is equipped with magnets, and the height of the stand is chosen so that the prism is located at the center of the rack of the L-shaped holder. The laser is mounted on a cylindrical stand, the base of which is equipped with a ferromagnetic flat washer, and the laser is equipped with an individual power supply.
На фиг.1 изображен учебный прибор по волновой оптике, общий вид, на фиг.2 - L-образный держатель, вид спереди, на фиг.3 - тоже, вид сбоку, на фиг.4 - прямоугольный держатель, на фиг.5 - линза в оправе, на фиг.6 - стеклянная пластина, на фиг.7 - оптический элемент для получения колец Ньютона, на фиг.8 - образец из полимерного материала, на фиг.9 - плоское зеркало.Figure 1 shows a training device in wave optics, general view, figure 2 - L-shaped holder, front view, figure 3 is also a side view, figure 4 is a rectangular holder, figure 5 - the lens in the frame, in Fig.6 is a glass plate, in Fig.7 is an optical element for producing Newton's rings, Fig.8 is a sample of polymeric material, Fig.9 is a flat mirror.
Учебный прибор по волновой оптике состоит из основания, выполненного в виде оптического столика 1, в котором выполнено круговое отверстие 2, а в его зоне закреплена резьбовая втулка 3. Оптический столик 1 снабжен ножками 4, выполненными из материала с высоким коэффициентом трения, что обеспечивает устойчивость оптического столика на школьном столе или лабораторном столе, а следовательно, обеспечивается надежность проведения опытов. В резьбовую втулку 3 крепится стержень 5 штатива с крестообразными муфтами 6, в которые крепится вертикальное рабочее поле 7, посредством пальцев 8 закрепленных с тыльной стороны рабочего поля 7 в нижнем и верхнем центральных отверстиях. Как оптический столик, так и рабочее поле выполнены из феромагнитного материала, т.е. металлическими. На рабочее поле 7, а при необходимости и на оптический столик устанавливаются L-образные держатели 9, основание 10 и стороны 11, 12 стойки 13 которых снабжены магнитными полосками 14, причем полоски 14 на разных сторонах 11, 12 стоек 13 разнесены по разным плоскостям. К сторонам 11, 12 стоек 13 крепятся оптические элементы 15, закрепленные в шайбах 16, одна из сторон которых снабжена феромагнитным плоским кольцом 17, а в результате взаимодействия феромагнитного плоского кольца 17 оптического элемента и магнитных полос 14 сторон стоек L-образных держателей оптические элементы надежно удерживаются на L-образных держателях 9, которые, в свою очередь, благодаря наличию на основании 10 магнитных полос 14, надежно закрепляются либо к оптическому столику 1, либо к рабочему полю 7. Учебный прибор снабжен линзой в оправе 18, одна из сторон этой оправы снабжена плоским феромагнитным плоским кольцом 19 для закрепления ее на прямоугольном держателе 20 с отверстием по центру и торцевым хвостовиком 21, посредством которого держатель 20 закрепляется в крестообразной муфте 6 стержня 5 штатива. В прямоугольном держателе 20 в зоне центрального отверстия установлены круглые магнитные вкладыши 22, на которых посредством колец 19 удерживаются оправа 18 линзы. В крестообразные муфты 6 вставляются хвостовики других прямоугольных держателей 20, на которых закреплена оправа поляроида 23. Оптический элемент для получения колец Ньютона 24 закреплен в оправе 25, снабженной отверстиями для постоянного закрепления ее посредством винтов в прямоугольном держателе 26, хвостовик 21 которого также закрепляется в крестообразных муфтах 6. На рабочее поле 7 устанавливаются малый экран 27 с прорезью 28 с магнитным основанием 29, призма 30, закрепленная на цилиндрической подставке 31, основание которой снабжено магнитной шайбой 32, лазер 33, также закрепленный на такой же цилиндрической подставке 31 с магнитной шайбой 32 на ее основании, и лимб 34. Причем лимб 34 подкладывается под основание L-образного держателя 9 или иного элемента прибора, тем самым производится фиксация лимба 34 и определяется угол поворота любого элемента прибора, установленного на лимб. К сторонам 11, 12 стоек 13 держателя 9 крепятся стеклянная пластина 35 с магнитной полосой, плоское зеркало 36 с магнитной полосой. На оптический столик 1 устанавливается кювета 37, большая щелевая диафрагма 38 с резиновыми опорами 39 и передвижной дополнительный штатив, состоящий из основания 40 с магнитными опорами для надежного закрепления его на оптическом столике 1. Передвижной штатив снабжен вертикальным стержнем 41 с крестообразными муфтами 6, в которые могут быть закреплены хвостовики 21 держателей 20. Прибор снабжен образцом 42 из полимерного материала с двумя хвостовиками 43, посредством которых при их сближении создается напряженное состояние в полимерном материале, которое используется для демонстрации применения поляризации света для визуализации распределения напряжения в образце.The training device in wave optics consists of a base made in the form of an optical table 1, in which a
Учебный прибор по волновой оптике работает следующим образом. Преподаватель для проведения демонстрационных экспериментов в соответствии с заданием подбирает необходимые элементы прибора, располагает их в определенной последовательности либо на рабочем поле 7, либо на оптическом столике 1, при этом как источник света может быть использован либо лазер, либо графический проектор, на который устанавливается прибор оптическим столиком. При использовании графического проектора (на чертеже не показан), который имеется в классе, свет от него проходит сквозь круглое отверстие в оптическом столике, а при необходимости получения определенного плоского пучка света круглое отверстие оптического столика закрывается большой щелевой диафрагмой 38, а благодаря резиновым опорам 39 она надежно устанавливается на оптическом столике 1.The training device in wave optics works as follows. The teacher for conducting demonstration experiments, in accordance with the assignment, selects the necessary elements of the device, arranges them in a certain sequence either on the working field 7 or on the optical table 1, while either a laser or a graphic projector on which the device is installed can be used as a light source optical table. When using a graphic projector (not shown in the drawing), which is available in the classroom, the light from it passes through a round hole in the optical table, and if it is necessary to obtain a certain flat beam of light, the round hole of the optical table is closed by a large slotted
Предложенный учебный прибор позволяет проводить весь спектр демонстрационных экспериментов по дисперсии света и установлении его волновой природы при изучении разложения естественного света и монохроматического света, изучить поглощение света в веществе, при этом используется кювета 37 и светофильтр, вращение плоскости поляризации света в растворе сахара и поляризации света при его отражении от диэлектрика. Предложенный прибор позволяет проводить опыты по интерференции света с различными оптическими элементами, а также дифракцию расходящегося и параллельного пучка света при различных условиях. Предложенный прибор прост по конструктивному выполнению, удобен в эксплуатации, а при выполнении демонстрационных экспериментов обеспечивается хорошая обзорность для всех учащихся класса тех оптических явлений, которые изучаются и демонстрируются преподавателем.The proposed training device allows the entire spectrum of demonstration experiments on the dispersion of light and the establishment of its wave nature when studying the decomposition of natural light and monochromatic light, to study the absorption of light in a substance, using a
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002133684/12A RU2226005C1 (en) | 2002-12-16 | 2002-12-16 | Training device for demonstration of wave optics |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002133684/12A RU2226005C1 (en) | 2002-12-16 | 2002-12-16 | Training device for demonstration of wave optics |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2226005C1 true RU2226005C1 (en) | 2004-03-20 |
RU2002133684A RU2002133684A (en) | 2004-07-10 |
Family
ID=32390780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002133684/12A RU2226005C1 (en) | 2002-12-16 | 2002-12-16 | Training device for demonstration of wave optics |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2226005C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101436358B (en) * | 2007-12-19 | 2010-06-09 | 杨晶 | Helicon wave demonstration instrument |
CN104575214A (en) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 贵州师范学院 | Light refraction demonstrating instrument |
CN106643527A (en) * | 2016-07-30 | 2017-05-10 | 太原工业学院 | Wave-optical comprehensive test instrument equipment |
CN107170342A (en) * | 2017-07-05 | 2017-09-15 | 天津城建大学 | Portable Reflectance, transmission Newton's ring demonstrator |
CN110164265A (en) * | 2019-05-15 | 2019-08-23 | 河海大学 | A kind of vertical longitudinal wave stationary wave experiment measuring device and method |
CN110223584A (en) * | 2019-06-03 | 2019-09-10 | 华北理工大学 | A kind of magnetic-type dual camera EXPERIMENT OF NEWTON ' S device Teaching instrument |
-
2002
- 2002-12-16 RU RU2002133684/12A patent/RU2226005C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101436358B (en) * | 2007-12-19 | 2010-06-09 | 杨晶 | Helicon wave demonstration instrument |
CN104575214A (en) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 贵州师范学院 | Light refraction demonstrating instrument |
CN106643527A (en) * | 2016-07-30 | 2017-05-10 | 太原工业学院 | Wave-optical comprehensive test instrument equipment |
CN107170342A (en) * | 2017-07-05 | 2017-09-15 | 天津城建大学 | Portable Reflectance, transmission Newton's ring demonstrator |
CN110164265A (en) * | 2019-05-15 | 2019-08-23 | 河海大学 | A kind of vertical longitudinal wave stationary wave experiment measuring device and method |
CN110164265B (en) * | 2019-05-15 | 2021-04-27 | 河海大学 | Vertical longitudinal wave standing wave experiment measurement device and method |
CN110223584A (en) * | 2019-06-03 | 2019-09-10 | 华北理工大学 | A kind of magnetic-type dual camera EXPERIMENT OF NEWTON ' S device Teaching instrument |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bonato et al. | Using high speed smartphone cameras and video analysis techniques to teach mechanical wave physics | |
RU2226005C1 (en) | Training device for demonstration of wave optics | |
Schauer et al. | Integrated e-Learning–new strategy of cognition of real world in teaching physics | |
RU87822U1 (en) | LABORATORY EQUIPMENT FOR STUDYING OPTICAL PHENOMENA | |
CA2207769C (en) | Microscope assembly comprising a supported and movable specimen wheel and fine adjustment means | |
JPWO2007105609A1 (en) | Assembly-type desktop experiment method and apparatus | |
CN207441089U (en) | A kind of physics experiments of high school table | |
RU103957U1 (en) | DEMONSTRATION SYSTEM FOR THE STUDY OF PHYSICAL PHENOMENA "UNIVERSAL" | |
RU2320023C2 (en) | Eductional-demonstartion stand for studying and demonstrating light phenomena | |
RU2507592C1 (en) | Teaching set for optical and quantum phenomena | |
RU2002133684A (en) | EDUCATIONAL INSTRUMENT FOR DEMONSTRATION OF WAVE OPTICS | |
CN206877574U (en) | A kind of Optical-Physics Experiment device | |
CN208689813U (en) | A kind of optics lens experimental bench | |
CN208335577U (en) | A kind of Physical Experiment combination optical device | |
CN211427654U (en) | Physical lever teaching device | |
CN209560829U (en) | Spectrum analysis demonstrator | |
CN207955113U (en) | A kind of College Chinese reading instruction blackboard | |
KR200307243Y1 (en) | A Laboratory Device Of Light Refraction And Reflection | |
CN110599873A (en) | Teaching device for measuring magnetic distance and magnetic force | |
CN210667416U (en) | Combined optical device for physical experiment | |
US2295470A (en) | Optical projection apparatus | |
RU2227329C1 (en) | Device for experimental study of the laws of optics | |
Kadri et al. | Student Activity: Verification on Malus's Law of Polarization at Low Cost. | |
US1838394A (en) | Construction of philosophical apparatus and models | |
CN201829109U (en) | Spray-type optical tester |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 8-2004 |
|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100422 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121217 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140210 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140425 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151217 |