[实用新型]液体折射演示测定仪

说明书

本实用新型属于一种教育或演示用具的一般教具，特别涉及一种关于流体折射演示测定仪。

目前在物理课本中介绍的一个重要物理概念—流体对光线的折射，及其折射率。但在中学物理课仪器配置中则缺少液体对光线折射现象的演示仪器，更缺乏准确测定液体折射率的仪器，使得学生在学习中不能借助于一个生动活泼的直观演示过程来帮助理解这一物理现象。

本实用新型的目的是提供一种液体折射演示测定仪，以解决现在物理教学中缺少这种教具之不足。

本实用新型包括有单位圆盘、盛液半圆盒和一个固定的竖直背板。单位圆盘是一外圆半径为100mm，其上固附有每格为1mm的坐标格，圆心有一圆孔的圆板，此圆上坐标格的水平直径标为X轴、垂直直径标为Y轴；盛液半圆盒是半径为100mm其圆面积大于半个圆面积的半圆扁平透明盒，直径边一侧为此盒开口，在此盒的一个半圆侧壁的圆心处固连一圆柱，圆柱外径与单位圆盘上的圆孔互配，在此盒两半圆侧壁直径边圆心上方各有一小孔，一形金属丝框的两端穿插于这一对小孔中，形金属丝框的底部正处于盛液半圆盒的圆心处；在上述背板上有一与盛液半圆盒上所述圆柱相配合的圆孔，上述单位圆盘的圆孔套于盛液半圆盒的圆柱上，并使其固附有坐标格一面面向盛液半圆盒，再将盛液半圆盒上的圆柱最终嵌入上述背板的圆孔中，且盛液半圆盒的半圆直径与单位圆盘坐标格的X轴重合。

本实用新型由于采用了单位圆盘和盛液半圆盒，而且在单位圆盘上附有每格为1mm的坐标格，当把单位圆盘的X轴Y轴划分出的第二、四象限的圆周与X为-0.1～-0.9及X为0.1～0.9的对应点分别标有0.1～0.9字样，此值即为相应光线入射角及折射角的正弦值。若在盛液半圆盒中充入待测密度的液体使其液面达到半圆盒的半圆直径处。当有一激光束从单位圆盘的第二象限射入，调节激光束的方向分别从圆周上的0.1～0.9中各点通过并射向圆心部位，这点可由形金属丝框底部显示此光束是否射向圆心部位，此后移开金属丝框底部，光束经液面在液体内折射后即投向第四象限的盛液半圆盒圆周侧壁，在侧壁上显示出一激光线段，此线段所对的X轴数值就是折射角的正弦值。这样将从单位圆盘上读出的入射角正弦值及上述折射角的正弦值代入公式n＝Sin入/Sin折，即可不用量角、查表，方便、精确地直接得到此液体的折射率，由于不用量角器去测入、折射角，而避免了由于测量工具及操作中产生的误差。并且入、折射角的正弦值是从坐标格中直接读取，且从此坐标格上可读出小数点后二位有效数值，基本满足了中学物理实验要求。本实用新型原理正确、结构简单，所以造价低廉。

下面结合实施例附图作进一步详述：

图1、本实用新型总体结构示意图；

图2、图1中单位圆盘坐标格标示示意图；

图3、图1中A-A剖面图。

如图1、3所示本实用新型包括有一背板1、单位圆盘2和盛液半圆盒3。在竖直放置的背板1的中心部位有一个Φ12.5mm凹下去的圆洞。单位圆盘2是一个外圆半径为100mm的圆板，在此圆板的中心有一个Φ12.5mm的孔。如图2所示单位圆盘2上粘结有一每格为1mm的坐标纸，其水平直径标为X轴，竖直直径标为Y轴，在第2、4象限此圆周与X轴上-0.1～-0.2…-0.9和0.1、0.2…0.9各点对应点上分别标出了0.1、0.2…0.9数值。如图1、3所示盛液半圆盒3用2.5mm厚半径为100mm的两个半圆形透明有机玻璃但在其直径边一侧向外加长了10mm的侧壁和盒3的圆周侧用1.5mm厚宽20mm的白色有机玻璃用三氯甲烷粘合而成。盒3的直径边一侧为开口，盒3的一个上述半圆透明有机玻璃侧壁的圆心处粘结有一个Φ12.5*13mm的圆铁柱，而且在它的两个半圆侧壁圆心上方5mm处各钻一个Φ1mm的小孔。一个形金属丝框4的两端穿插于这一对小孔中。如图3所示，此形金属丝4的左端水平段长2.5mm，右端水平段长10mm，而中间凹下部的两侧竖直段高5mm，底部段长为15mm，这样使得金属丝框4的底部段正好处于盛液半圆盒3的圆心处，作为入射光线是否从半圆盒3的圆心射入液面的显示装置。单位圆盘2粘有坐标纸一面以面向半圆盒3方向将中心孔套在半圆盒3的铁圆柱5上。半圆盒3的水平直径与单位圆盘2的X轴重合，此时再将上述已套好单位圆盘2的盛液半圆盒3的铁圆柱5插入背板1的带有磁铁的中心凹孔中。

上述盛液半圆盒3也可用薄玻璃板作成半圆侧壁或用其它可以盛液的透明材料制成。

圆柱5也可采用木材、塑料等材料制成，并且也可用卡嵌等方式固定于盛液半圆盒3上。

单位圆盘2上也可直接画上、印上坐标格。