[发明专利]可变焦水透镜

说明书

技术领域：

本发明涉及一种物理教学用教具，尤其是可变焦水透镜。

背景技术：

目前在物理教学和医学类院校医学物理教学中，老师在上有关“眼睛和眼镜”这一节内容时，由于现行各种版本的教材都是用凸透镜模拟眼睛的晶状体，在探究眼睛成像的原理时，要使远近不同的物体的像成在光屏上，就要换用不同焦距的凸透镜来实现，因器材限制，在实际操作中很难找到一个焦距合适的凸透镜，要使像清晰地成在光屏上，就要改变凸透镜与光屏的距离，这与眼睛的实际调节也不相符；演示近视眼和远视眼晶状体形状改变引起焦距变化时，也只能换用不同焦距的凸透镜来实现，晶状体形状变化无法演示；探究近视眼和远视眼的矫正也很难把像准确成在视网膜上。总之，按照教材提供的实验器材进行实验，由于实验室所用凸透镜由玻璃材质制成，其凸面曲率固定不变，学生对晶状体的凸度变化和肌肉收缩舒张情况难以感知，且操作难度大，实验效果不明显，这给实际教学带来很大的困难。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种可变焦水透镜，用可变焦水透镜模拟眼睛的品状体，同时，用可变焦水透镜代替凸透镜或凹透镜矫正远视眼和近视眼，通过推或拉注射器的活塞改变水透镜的焦距，改进教材用凸透镜模拟眼睛晶状体的焦距不能改变以及用凹透镜和凸透镜矫正近视眼和远视眼焦距不能连续改变的不足。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

可变焦水透镜，包括“眼眶”(圆形透镜框)，“晶状体”(弹性透明薄膜、水)，“睫状体”(塑料吸管、气门芯、注射器)，金属杆。其特征在于：弹性透明薄膜套在圆形透镜框上密封，形成能够容纳水的密封腔，圆形透镜框底端与金属杆连接，顶端有一小孔连接塑料吸管，塑料吸管伸出部分接有气门芯，气门芯另一端接注射器，通过注射器往弹性透明薄膜内注入水，或吸取弹性透明薄膜内的水，改变弹性透明薄膜的凸起程度，使其焦距能够根据实验的需要连续变化。

所述塑料吸管与圆形透镜框连接处、金属杆与圆形透镜框连接处位于所述圆形透镜框轴心。

所述圆形透镜框与弹性透明薄膜，圆形透镜框与塑料吸管、气门芯、注射器之间的通道密封不漏气。

所述气门芯能在注射器上拔掉的灵活性排净可变焦水透镜里面的空气而装入水。

所述金属杆起支撑、固定可变焦水透镜的作用，方便与实验室的光具座、所视物(发光体)、光屏配合使用。

本发明的有益效果是：本发明通过圆形透镜框与弹性透明薄膜围成能够容纳水的密封腔，然后通过圆形透镜框与塑料吸管、气门芯、注射器之间的通道将水注入或排出密封腔，以获得曲率连续变化的弹性透明薄膜，很清楚地观察其汇聚作用的变化。

本发明配合实验室的光具座、光屏和蜡烛做实验，可以形象、逼真地模拟眼睛成像的原理以及近视眼和远视眼的矫正过程。选材简便、现象明显、形象生动、操作简单，便于学生实验、观察。能达到让学生经历探究物理现象的过程，使学生在探究物理现象的学习过程中发现问题、分析问题和解决问题，达到提高学生的观察能力和主动探究的学习能力的目的，比教材中提供的实验的教学效果好。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-金属杆，2-弹性透明薄膜，3-气门芯，4-塑料吸管，5-圆形透镜框，6-水，7-注射器。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明的具体实施方式作一个详细的说明。

实施例：可变焦水透镜，其构造包括金属杆1，弹性透明薄膜2，气门芯3，塑料吸管4，圆形透镜框5，水6，注射器7。所述弹性透明薄膜2套在圆形透镜框5上密封，形成能够容纳水6的密封腔，圆形透镜框5底端与金属杆1连接，顶端有一小孔连接塑料吸管4，塑料吸管4伸出部分接有气门芯3，气门芯3另一端接注射器7，通过注射器往弹性透明薄膜2内注入水6，或吸取弹性透明薄膜2内的水6，改变弹性透明薄膜2的凸起程度，使其焦距能够根据实验的需要连续变化。

所述塑料吸管4与圆形透镜框5连接处、金属杆1与圆形透镜框5连接处位于所述圆形透镜框5的轴心，塑料吸管4下端插进圆形透镜框5长度为圆形透镜框5直径的1/8。

所述金属杆1起支撑、固定可变焦水透镜的作用，方便与实验室的光具座、所视物(发光体)、光屏配合使用。