[发明专利]几何光学演示仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种几何光学教学和演示的仪器，特别是涉及一种几何光学演示仪。

背景技术

目前国内几何光学演示方面的仪器并不多，中学和大学老师在讲授几何光学课程时，几乎没有什么教学演示的仪器，使学生感到抽象，学习起来也比较吃力，更没有东西来验证书本上的理论是否正确，这样，学生学习起来只能死板地照本宣科，不利于思维的发散。2014年1月22日公开的申请号为201310477348.5的发明创造公开了一种几何光学实验仪，其显示屏用铰链连接，难以保证入射光线和反射光线很好的显示在显示屏上，实验不够精密，演示效果不是很理想，且不能演示折射现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种几何光学演示仪，该演示仪不仅操作简单，可以演示反射、折射现象，还能定量测量入射角、反射角和折射角，通过实验和计算，验证光的反射定律和折射定律。

本发明的技术解决方案是：一种几何光学演示仪由演示板、量角器、固定板、紧固件、平面镜、透明立方体、激光笔、支撑杆、底座、螺栓、螺母和垫片组成，其中，量角器刻画在演示板上，演示板的底部两侧安装有固定板，固定板上留有凹槽，供紧固件插入并固定，平面镜在演示时被卡在两块演示板中间，透明立方体在演示时，将其一个棱沿上部的演示板的底部紧贴，棱对应的侧面与下部的演示板的表面紧贴，激光笔发出的光线需对准量角器0刻度线底部的原点，支撑杆一端固定在上部的演示板的背面，另一端固定在底座上，通过量角器可以量出光线的入射角、反射角和折射角。

作为进一步的技术方案，所述的演示板底部表面光滑且水平，量角器底部沿线与演示板底部重合，量角器底部中心与演示板底部中心重合。

作为进一步的技术方案，所述的量角器不是普通所用的量角器，其0刻度线在垂直方向，与底部成90度角，刻画在演示板上。

作为进一步的技术方案，所述的固定板上留有凹槽，凹槽有一定长度，可以使两个演示板错开，固定板的一端与演示板的底部侧面固定为一体。

作为进一步的技术方案，所述的紧固件由螺栓、螺母和垫片组成，使用时插在两个固定板间，用于固定演示板。

作为进一步的技术方案，所述的透明立方体为任意透明的立方体，演示时，其中一个面需与下部的演示板的表面紧贴。

作为进一步的技术方案，所述的激光笔为绿光激光笔，功率较大，约为5MW。

本发明与现有技术相比有如下优点：

不仅可以演示反射、折射现象，还能定量测量入射角、反射角和折射角，通过实验和计算，验证光的反射定律和折射定律，结构简单，使用方便，精密度较高。

附图说明

图1为本发明关于反射现象的结构示意图。

图2为本发明关于折射现象的结构示意图。

图3为本发明所用紧固件的结构示意图。

图4为本发明的固定板的结构示意图。

图5为本发明所用量角器的示意图。

图中标号为：1.演示板，2.量角器，3.固定板，4.紧固件，5.平面镜，6.透明立方体，7.激光笔，8.反射光线，9.折射光线，10.支撑杆，11.底座，12.螺栓，13.螺母，14.垫片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1所示实施例为反射现象的结构示意图。一种几何光学演示仪由演示板(1)、量角器(2)、固定板(3)、紧固件(4)、平面镜(5)、透明立方体(6)、激光笔(7)、支撑杆(10)、底座(11)、螺栓(12)、螺母(13)和垫片(14)组成，演示板(1)上刻画有量角器(2)，演示板(1)的底部两侧安装有固定板(3)，固定板(3)上留有凹槽，供紧固件(4)插入并固定，紧固件(4)的尺寸选择由凹槽的大小决定，支撑杆(10)一端固定在上部的演示板(1)的背面，另一端固定在底座(11)上。在演示光的反射现象时，平面镜(5)卡在两块演示板(1)的中间，紧固件(4)插在固定板(3)的凹槽中，两个量角器(2)的0刻度线底部的原点对齐，把紧固件(4)拧紧并固定，激光笔(7)发出的光线对准量角器(2)底部的原点，通过激光笔(7)发出的光线在平面镜(5)的表面发生发射，从而可以看到入射光线和反射光线(8)，用量角器(2)量出入射角和反射角，改变激光笔(7)的入射方向可以多测几组数据，进而验证光的反射定律。