[实用新型]一种液体中固体微粒无规则热运动演示装置

说明书

本实用新型公开了一种液体中固体微粒无规则热运动演示装置，其特征在于，包括一个水平长条形设置的光具座，光具座上表面沿长度方向设置有滑轨，滑轨的一端安装有一个固体激光器，滑轨的中部设置有注射器安装用滑块，注射器安装用滑块上设置有安装架，安装架上设置有注射器夹，注射器夹上竖向夹持有一个注射器，滑轨的另一端安装有用于装夹显示光屏的滑块，用于装夹显示光屏的滑块上装夹有显示光屏，所述固体激光器前端安装有调焦镜头，且调焦镜头和注射器下端口位置以及显示光屏中部位于同一水平线上，且安装架让位于该水平线。本实用新型具有能够更好地演示布朗运动，结构简单，能够降低设备成本，利于学生集中教学，提高教学质量的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种物理教学用具；特别是涉及一种液体中固体微粒无规则热运动演示装置。

背景技术

液体中的悬浮微粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动。布朗运动的原因是，看起来连成一片的液体，在高倍显微镜下看其实是由许许多多分子组成的。液体分子不停地做无规则的运动，不断地随机撞击悬浮微粒。当悬浮的微粒足够小的时候，由于受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。在某一瞬间，微粒在另一个方向受到的撞击作用超强的时候，致使微粒又向其它方向运动，这样，就引起了微粒的无规则的运动就是布朗运动。

在中学校物理实验教学中，演示观察布朗运动一般都是，需要依靠显微镜进行观察；这样，学生需要逐一观察，不能统一演示，观察演示极为不便且显微镜应用的教学成本较高。

故如何设计一种能够更好地演示布朗运动，使其结构简单，降低设备成本，利于学生集中教学，提高教学质量，成为有待考虑解决的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型首要解决的技术问题是：如何提供一种能够更好地演示布朗运动，结构简单，能够降低设备成本，利于学生集中教学，提高教学质量的液体中固体微粒无规则热运动演示装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种液体中固体微粒无规则热运动演示装置，其特征在于，包括一个水平长条形设置的光具座，光具座上表面沿长度方向设置有滑轨，滑轨的一端安装有一个固体激光器，滑轨的中部设置有注射器安装用滑块，注射器安装用滑块上设置有安装架，安装架上设置有注射器夹，注射器夹上竖向夹持有一个注射器，滑轨的另一端安装有用于装夹显示光屏的滑块，用于装夹显示光屏的滑块上装夹有显示光屏，所述固体激光器前端安装有调焦镜头，且调焦镜头和注射器下端口位置以及显示光屏中部位于同一水平线上，且安装架让位于该水平线。

这样，本装置用于布朗运动试验演示时，可以先将含有固体微粒的液体注入到注射器内，然后将注射器夹持好后，推动注射器推杆，使得注射器下端出口挤出一颗液滴并处于悬挂状态。然后靠显示光屏作为光屏，或者取下显示光屏将教室的墙壁作为光屏，开启固体激光器，通过对滑块距离的调节，使固体激光器射出的单色光线经过调焦镜头，经调焦镜头汇聚后经过液滴，调节调焦镜头保证激光衍射投影全部照射到液滴上并使得衍射投影等于或略大于液滴；再调节光屏至能够产生衍射现象的距离，由于透明水体中的不透明不溶物处于运动状态，且构成了能够满足衍射现象的固体障碍物，故能在光屏上观察到一些移动的衍射图样。这样依靠衍射投影，即可非常清晰直观地演示出布朗运动现象。而且本装置还可以同时作为衍射现象的演示，达到一物多用的效果。同时上述过程中，水滴形状接近球形，对光的衍射图样亦起到相应的放大作用，更加利于显示观察。实验中，调节光屏和注射器的距离，可以调节光屏上衍射图样的大小。

作为优化，光具座可水平旋转地安装在一个底座上。这样，方便调整光具座的水平方向，使其对准墙壁光屏成像。

作为优化，所述固体激光器下方设置有一个可调式安装台，可调式安装台下端固定在光具座上，固体激光器安装在可调式安装台上，可调式安装台侧面设置有用于调节可调式安装台上端安装部位升降高度的高度调节旋钮和用于调节可调试安装台上端安装部位左右位置的平移调节旋钮。