[实用新型]多用光学实验仪

说明书

本实用新型涉及一种光学实验仪，特别是中、小学教学中的光学实验仪器。

现有的中、小学教学中所用的光学实验仪由支架、磁性板、镜具、光源等组成，它通过变换不同的镜具进行光反射与折射等各种实验。所使用的光源有三种，一种为利用普通手电筒发出的光束，在前面加一块上面开有狭缝的档板，利用通过该狭缝的片光进行实验。这种光源由于亮度小，不能在教室里白天进行实验，而只能在夜晚或暗室里进行实验，且使用不便。第二种为一组合光源，它是由一个将220伏电压转换为12伏电压的变压器，一个50瓦或100瓦的卤钨灯，一个将卤钨灯发的光会聚成一较强光束的双凸透镜，在光束前面加一块上面开有狭缝的挡板，利用通过该狭缝的片光进行实验。此种光源不但价格较贵，同时，由于电流大（4安培），灯泡很容易烧坏，而且体积大、量重，学生操作不便。第三种光源为激光光源，此种光源虽能产生亮度较强的片光，可在教室里白天进行实验，但由于体积大、量重，且结构复杂，价格昂贵，而不能较普遍地推广使用。所以，在现有技术条件下，中、小学教学中光学实验演示的效果常常不理想或根本就不安排，更不用说分组进行实验了。因此，学生对光学性质的理解只能凭图示和教师的讲解，而不能用实验演示或让学生分组进行实验来加深理解，致使效果不好。

本实用新型的目的在于克服上述实验中三种光源分别存在的结构复杂，使用维护不便、体积大、量重、价格贵、光的亮度小，不能在室里白天进行实验的缺点，而提供一种结构简单、使用维护方便、体积小、量轻、价格低、光的亮度强，能在教室里白天进行实验的多用光学实验仪。

本实用新型的任务是这样完成的，它由支架、带有刻度的磁性板、实验用镜具（凹柱透镜、凸柱面镜、凸柱透镜、凹柱面镜等）、梯形棱镜、光源等组成，而通过变换不同实验用镜具和梯形棱镜进行多种几何光学实验。光源即一聚光装置，该聚光装置由电源、壳体、灯泡、灯泡、柱形透镜等组成。灯泡可用普通手电筒的小电珠（2.5伏、0.3安培）或其它瓦数较小的灯泡，电源可用普通干电池或其它相应的电源，壳体可用金属、塑料、有机玻璃等制作，当用不能被磁铁吸引的材料制作时，需在与磁性板接触的一面安置铁片，以便实验时能被吸在磁性板上。柱形透镜可用内装满液体并加盖密封的玻璃瓶，或内装满液体并密封的玻璃管或玻璃棒。其内装的液体可用普通洁净的水、蒸镏水或乙醇等透明液体。当用玻璃棒时，其棒的横截面为园形、椭园形或其它园弧形  所用的玻璃瓶、玻璃棒或玻璃管的长度为20～40毫米，而横截面的直径或最大尺寸为15～25毫米，而以18～19毫米最佳，直径小则焦距小，将使柱形透镜过于靠近灯泡而使效果不好，当焦距小至小于灯泡灯丝至灯泡表面的距离时则无法聚焦，而当直径过大时，则焦距加大，致使聚光装置体积增大，造成浪费且聚光效果也不好。柱形透镜的长度过大则将增大聚光装置的体积，造成浪费，且使用不便，而过小则难以保证灯泡中心至磁性板面的合适距离。灯泡中心至磁性板面的距离为20～40毫米，而以27～33毫米为最佳。灯泡的灯丝与柱形透镜的母线要相平行，否则，聚光效果不好。按上述技术方案所制作的聚光装置和多用光学实验仪，其聚光装置的重量约90克，能将灯泡发出的光会聚成一亮度很强的约0.5～1.5毫米厚的扇形片光，这样白天在教室里进行实验时，能清晰、准确地显示光路。

本实用新型由于所用的聚光装置巧妙地利用了柱形透镜聚光的特性，所用元器件少并能将灯泡发出的光会聚成一亮度很强的扇形片光，所以，结构简单，使用维护方便、体积小、重量轻、价格低，光的亮度强能在白天室内进行光学实验。

下面结合附图对本实用新型的实施方案作进一步的详细说明。

图1是该多用光学实验仪进行光反射、折射、色散、偏折等实验的示意图。

图2是该多用光学实验仪进行直线传播、会聚、发散等实验的示意图。

图3是该多用光学实验仪中的聚光装置的示意图。

见图1，1是支架、2是磁性板、3是刻度、4是梯形棱镜、5是光线、6是聚光装置、7是导线、8是电源。

见图2，9是实验用镜具。

见图3，10是壳体、11是柱形透镜、12是灯泡、13是灯泡座。