[实用新型]光的折射定律探究仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学用具领域，具体应用于辅助学习和认知光的折射定律。

背景技术

光的折射定律是中学阶段几何光学的主要内容之一，其内容是入射角的正弦与折射角的正弦之比为定值。它不像光的反射定律（入射光线与反射光线分居法线两侧，入射角与折射角相等）那么容易理解，学生不容易探究，主要的问题是利用量角器来测量角度，由于人眼的视觉误差和视觉疲劳会引起读数误差，且读数速度较慢，而且正弦值的计算比较繁琐，造成实验效率低，可靠性差等问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供了一种能够辅助认知光的折射定律的探究仪，该探究仪的结构简单，易于实现。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：光的折射定律探究仪，包含支架，支架包含水平的底座，水平的摄像头安装架，还包括连接底座和摄像头安装架的竖直的连接架；

上述水平的底座上安装有圆形平台，圆形平台上制作角度刻度线，圆形平台上固定有半圆形玻璃砖，圆形平台上还安装有用于对玻璃砖投射光线的激光笔；

上述水平的摄像头安装架置于底座的上方，摄像头安装架上安装USB摄像头。

进一步的是：还包括计算机，所述USB摄像头通过数据线连接至计算机。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型光的折射定律探究仪，通过激光笔将光线投射至半圆形玻璃砖，发生折射的图像被摄像头采集，最终进行处理，便于学习者的直观精确理解，实践证明该仪器具有读数精度较高、操作简单可靠、效率高等优点，对光的折射定律教学有一定的实用意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的系统控制方框图。

附图标记说明：

1-USB摄像头，2-支架，3-圆形平台，4-玻璃砖，5-激光笔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

图1示出了本实用新型的一种具体结构，如图所示，我们研制的光的折射定律探究仪，硬件部分主要由USB摄像头1、激光光源（由玩具激光笔5改造而来），半圆形玻璃砖4以及电脑及其软件组成，仪器组装如图1所示；

系统软件是在LabVIEW2011虚拟仪器平台上应用IMAQ Vision图像处理软件包进行开发的，软件在功能上主要包括图像采集模块、图像预处理模块、图像分析模块和数据处理模块组成。系统方框图如图2所示。

系统的工作过程为：通过应用程序控制USB数码摄像头1完成光学图像的采集；图像送入计算机内存，并在计算机显示器上显示；系统对图像进行预处理、分析，自动识别光的入射角和折射角并将结果显示存盘，数据处理模块可以以表格和图表的形式展示入射角与折射角之间的关系。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。