[发明专利]基于水介质的反射式彩虹镜

说明书

技术领域：

基于水介质的反射式彩虹镜属于光学器械，它能够将一束阳光分解成七色彩虹，投射到银幕上。基于水介质的反射式彩虹镜可应用在学生光学实验中，也可做为科普智能玩具。

背景技术：

能够将阳光分解成七色彩虹的常用光学器械是三棱镜。三棱镜分解阳光的原理如下(见图1)：光波都有一定的波长，光的颜色是由波长决定的，在可见光区域，红光波长最长，紫光的波长最短，各种波长的光在真空中传播的速度都相同。但是不同波长的单色光，在介质中传播时由于受到介质的作用，传播速度都比在真空中的速度小，并且速度的大小互不相同。红光的传播速度大，紫光的传播速度小，因此介质对红光的折射率小，对紫光的折射率大。当不同色光以相同的入射角射到三棱镜上，红光发生的偏折最少，它在光谱中处在靠近顶角的一端。紫光的波长短，在介质中的折射率大，在光谱中也就排列在最靠近棱镜底边的一端。

基于水介质的反射式彩虹镜分解阳光的基本原理与三棱镜相同(见图2)，其不同之处有二点：(1)普通三棱镜的介质是玻璃，基于水介质的反射式彩虹镜的介质是透明的水；(2)基于水介质的反射式彩虹镜增加了反射镜，可以将彩虹反射到背光的银幕上，因而视觉效果更佳。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种是基于水介质的反射式彩虹镜，它可将一束阳光分解成七色彩虹，反射到白色银幕上观看。

基于水介质的反射式彩虹镜，是对普通三凌镜在结构上的创新和功能上的改进。其基本原理与三棱镜分解阳光的原理相同

为达到上述目的本发明的构思是：

1.用普通的平板玻璃外壳替代整块棱形玻璃，使成本降低，加工容易。整个结构由5块玻璃组成如图3所示，(1)和(2)是三角形的前后板玻璃，(3)和(4)是方形的前后板玻璃，(5)是反射镜面玻璃。

2.采用水介质，利用一个进水小孔(6)将水注入，从而与玻璃外壳一起组成一个基于水介质的反射式彩虹镜。这样做不但降低了成本，而且在功能上增加了一个功能，那就是，在同样的玻璃外壳形状下，里面有水和无水时，光学效果是明显不同的。有水时，反射的是彩色光带；无水时，仍然是白光。

3.采用了反射镜(5)，这样就可以投射到背光的银幕上，因而视觉效果更佳

根据上述构思，本发明采用如下技术方案：

一种基于水介质的反射式彩虹镜，包括一个三棱柱形介质反射体，其特征在于所述三棱柱形介质反射体是由一块三角形的前板玻璃、一块三角形的后板玻璃、一块方形的左侧板玻璃、一块方形的右侧板玻璃和一块方形的反射镜面玻璃搭接成空心棱柱形体，在所述前板玻璃上有一个进水口，由一个塞子堵塞所述进水口，所述三棱柱形介质反射体内腔注满水介质。

上述三角形的前板玻璃和后板玻璃，方形的左侧板玻璃和右侧板玻璃，反射镜面玻璃，这5块玻璃都是透明平板玻璃，其中反射镜面玻璃是镜面玻璃。

本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质特点和显著优点：普通三凌镜是由整块玻璃制成，阳光经三凌镜的折射后可以分解成七色彩虹。由于普通三凌镜整块材料都是玻璃，必须经过精密的光学加工，因此制作普通三凌镜成本较高，在市场上也不容易买到。而采用本发明的基于水介质的反射式彩虹镜，不但取材容易，制作工艺简单，成本低，反射出的彩虹，由于可以投射到背光的银幕上，因而视觉效果更佳。基于水介质的反射式彩虹镜非常适合于学生科谱实验中。

附图说明：

图1为普通三棱镜工作原理示意图

图2为基于水介质的反射式彩虹镜工作原理示意图

图3基于水介质的反射式彩虹镜结构示意图

具体实施方式：

本发明的一个优选实例结合附图详述如下：参见图3，本基于水介质的反射式彩虹镜，包括一个三棱柱形介质反射体，所述三棱柱形介质反射体是由一块三角形的前板玻璃、一块三角形的后板玻璃、一块方形的左侧板玻璃、一块方形的右侧板玻璃和一块方形的反射镜面玻璃搭接成空心棱柱形体，在所述前板玻璃上有一个进水口，由一个塞子堵塞所述进水口，所述三棱柱形介质反射体内腔注满水介质。

本三棱柱形介质反射体内腔中可以注入其它各种不同折射率的液体介质，产生不同的光折射分光效果，也属于本专利的保护范围。