[实用新型]光的折射实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学用具，特别是涉及一种初中物理教学中用于演示光的折射现象及进行光的折射实验的光的折射实验仪。

背景技术

初中物理教学中不仅要求老师在课堂上为学生传授光折射的有关知识，而且要求学生通过实验来观察光在诸如水、空气等不同介质中传播时所产生的折射、全反射、三线共面(入射线、折射线、法线)及光的可逆等现象，以此来验证教材中的内容。由于没有专门用于演示光折射现象的教学仪器，所以一直以来老师在课堂上只能用一些器具临时拼凑起来而进行简单的演示，其结果不仅缺乏足够的说服力，因而难以达到预期的教学效果，而且还需占用大量的课堂时间。另外，物理实验课上也缺乏用于光折射实验的专门仪器。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，操作方便、直观且准确度高的光的折射实验仪。

为了达到上述目的，本实用新型提供的光的折射实验仪包括壳体、固定板、转盘、固定架、刻度盘、法线、第1激光源、第1滑道、第2滑道、第2激光源和雾化装置；其中壳体呈长方体形状，由透明材料制成，并且上端形成有开口；固定板横向垂直设置在壳体的内侧前部；转盘以可转动的方式安装在固定板的前端面上；固定架呈П形，其后端固定在固定板的背面中部，而前端则垂直位于转盘的正前方；刻度盘安装在固定架的前端，而且面积小于转盘的面积，且与转盘同心；法线沿垂直方向设置在刻度盘的正前方，并且其上、下两端分别固定在固定架前端上位于刻度盘上方和下方的部位；第1激光源固定在转盘前端面的下部外部圆周上；第1滑道呈长方形板状，并且沿前后方向水平放置在壳体的上端开口处；第2滑道也呈板状，并且上部中心部位形成有一个用于贯穿第1滑道，从而使其能够在第1滑道上沿前后方向进行滑动的开孔；第2激光源以可转动的方式设置在第2滑道的前端面下部；而雾化装置则安装在固定板的背面下部。

所述的光的折射实验仪还包括以向前凸出的方式分别安装在固定板上接近转盘的边缘处，并且与刻度盘上-90°和90°刻度对齐的部位的第1限位柱和第2限位柱。

所述的第1激光源和第2激光源采用红光半导体激光器。

本实用新型提供的光的折射实验仪不仅便于老师在课堂上演示光折射的有关现象，因而方便、直观，而且还可用作学生进行光的折射实验的专用仪器，并且具有结构简单、准确度高等特点。

附图说明

图1为本实用新型提供的光的折射实验仪结构立体图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供的光的折射实验仪包括壳体1、固定板2、转盘3、固定架4、刻度盘5、法线6、第1激光源7、第1滑道8、第2滑道9、第2激光源10和雾化装置；其中壳体1呈长方体形状，由透明材料制成，并且上端形成有开口；固定板2横向垂直设置在壳体1的内侧前部；转盘3以可转动的方式安装在固定板2的前端面上；固定架4呈П形，其后端固定在固定板2的背面中部，而前端则垂直位于转盘3的正前方；刻度盘5安装在固定架4的前端，而且面积小于转盘3的面积，且与转盘3同心；法线6沿垂直方向设置在刻度盘5的正前方，并且其上、下两端分别固定在固定架4前端上位于刻度盘5上方和下方的部位；第1激光源7固定在转盘3前端面的下部外部圆周上；第1滑道8呈长方形板状，并且沿前后方向水平放置在壳体1的上端开口处；第2滑道9也呈板状，并且上部中心部位形成有一个用于贯穿第1滑道8，从而使其能够在第1滑道8上沿前后方向进行滑动的开孔；第2激光源10以可转动的方式设置在第2滑道9的前端面下部；而雾化装置则安装在固定板2的背面下部。所述的光的折射实验仪还包括以向前凸出的方式分别安装在固定板2上接近转盘3的边缘处，并且与刻度盘5上-90°和90°刻度对齐的部位的第1限位柱11和第2限位柱12，这样能够防止第1激光源7随转盘3转至刻度盘5上90°刻度以上的位置。所述的第1激光源7和第2激光源10采用红光半导体激光器，这样可使光线清晰、鲜明、方向性强且无散射。

当需要利用本实用新型提供的光的折射实验仪进行演示或实验时，首先在壳体1的内部注入水，直至水平面达到刻度盘5上90°刻度处，然后开启安装在固定板2的背面下部，即浸没在水中的雾化装置以产生微量水雾。如果需要观察从水中光源射出的光线穿过水和空气两种介质时产生的折射现象，可将第1激光源7开启，同时用转动转盘3的方式调节从第1激光源7发出的光线的入射角，这时老师和学生就能够通过透明的壳体1和微量的雾气清晰地观察到空气中的光线，并可以借助刻度盘5对折射、全反射进行定量分析。而当需要观察从空气中光源射出的光线穿过空气和水两种介质时产生的折射现象，可将第2激光源10开启，同时利用沿左右方向移动第1滑道8、沿前后方向移动第2滑道9及转动第2激光源10的方法来调节从第2激光源10发出的光线的入射角。当同时开启第1激光源7和第2激光源10时，可将第1激光源7固定在某一位置，然后调节第2激光源10，使之入射角等于第1激光源7的折射角，这时就可观察到两个光源的光路重合，即光的可逆现象。另外，可在壳体1的上部观察到上述任意情况下均可出现的三线共面现象，因而操作起来十分方便。另外，采用两个分置于水下和空气中的光源可以解决同一半径上光源射出光线穿过不同介质时产生不同的偏移量导致从水中到空气和从空气到水中入射点不同，因而无法准确读数的问题。此外，本实用新型提供的光的折射实验仪是使用低压电源、雾化水汽，因而安全、环保、可靠。