[实用新型]一种凸透镜成像实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于教学用具技术领域，涉及一种凸透镜成像实验装置，特别涉及一种成像光源为电光源的凸透镜成像实验装置。

背景技术

凸透镜成像规律实验是中学教材中重要物理实验，其实验目的是通过借助特定的教学设备引导学生认知凸透镜的成像规律。完成凸透镜成像规律实验所需的教学设备主要包括光具座、凸透镜、光源和光屏等部件。实验时，在凸透镜的两侧分别放置光源和光屏，通过移动光源或光屏相对于凸透镜的距离，使得光源在光屏上成清晰的像。

目前在教学中，所用光源通常为蜡烛，但以蜡烛为光源存在较多的缺陷。这些缺陷主要包括使用蜡烛进行实验，具有一定的不安全性；蜡烛燃烧产生的气体和冒出的黑烟，让实验者感觉不舒服；蜡烛烛焰裸露在空气中，易受气流影响而晃动，光源稳定性差，导致烛焰和烛焰的像的高度不便于测量；随着蜡烛的燃烧，蜡烛的高度在减小，烛焰的像随之往上移动动，成像高度测量不稳定；使用蜡烛作为光源时，最清晰的像的位置不易确定；滴下来的蜡不便于清理，易污染放置光源。

专利CN2645158Y（公告日2004年9月29日）公开了一种凸透镜成像实验仪，具有物体和成像的坐标直观的技术效果，但其所用光源是蜡烛，存在上述以蜡烛为光源的种种缺陷。专利CN201622748U（公告日2010年11月03日）公开了一种多功能成像教具，以发光二极管作为光源，克服了蜡烛作为光源的技术缺陷，但光源和光屏的位置不可调节，只可手动移动立板，并且不具有测量间距所用的标尺。

因此，需要对现有凸透镜成像规律实验的教学设备进行改进，提高本实验的教学效果。

发明内容

本实用新型主要针对以蜡烛作为常用光源的上述技术问题，对构成光源的部件进行了改进，并设计了一种光源稳定、成像效果好、操作简单的凸透镜成像实验装置。

本实用新型采取的技术方案是：

一种凸透镜成像实验装置，包括导轨及设置在导轨上的凸透镜、光屏和光源板，光屏和光源板分布在凸透镜的两侧，凸透镜、光屏和光源板的水平中心线在同一条直线上，所述光源板的中心处开设一凹槽，凹槽内安装有光源，且光源与光源板靠近凸透镜一侧的板面处于同一平面，所述光源为电光源。

所述电光源为数码管，光源板远离凸透镜一侧的板面上固定有光源壳体，所述光源壳体內设置有与光源相联接的电源、开关和导线。

所述光屏靠近凸透镜的一侧的中部设置有读取成像高度的刻度。

所述导轨为两个且相互平行，导轨所在平面与水平面相平行，导轨端部与两个光具座固定联接。

所述光具座之间固定有标尺，标尺与导轨相平行。

所述导轨上设置有沿导轨滑动的光屏支座、凸透镜支座和光源支座，所述光屏支座与光屏相联接，凸透镜支座与凸透镜相联接，光源支座与光源板相联接。

所述光具座上安装驱动电机，驱动电机与光源支座之间固定有伸缩杆，驱动电机通过伸缩杆驱动光源支座沿导轨滑动。

所述导轨的内侧对称开设带有凹槽的轨座各一个，光屏支座、凸透镜支座和光源支座与导轨相联接的联接段的端部分别均设置有滚轮，光屏支座、凸透镜支座和光源支座分别通过滚轮在轨座内移动。

本实用新型的优点是：

（1）本实用新型的光源为电光源，光源优选为数码管，很好的回避了以蜡烛作为光源的种种缺陷，并且选用人肉眼比较敏感的红色光源，光屏上呈现的像特别清晰，光源稳定性好，教学演示效果好。光源若为数码管，光源的高度可以预先测定，减少实验过程中的测量过程。

（2）本实用新型的光屏上具有可读取成像高度的刻度，无需再用刻度尺，便于在光屏上直接读取成像高度。

（3）本实用新型设置有驱动电机和伸缩杆，驱动电机驱动伸缩杆，伸缩杆带动光源移动，取代了手动操作，同时也增加了教学演示的趣味性。

以下将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是凸透镜成像实验装置示意图。

图2是带有驱动电机和伸缩杆的凸透镜成像实验装置示意图。

图3是光源安置位置示意图。

图4是导轨断面结构示意图。

附图标记说明：1、光具座；2、导轨；3、光源支座；4、光源板；5、固定抱臂；6、凸透镜；7、光屏；8、伸缩杆；9、驱动电机；10、光源；11、标尺；12、光屏支座；13、轨座；14、滚轮；15、凸透镜支座。

具体实施方式

实施例1：