專利名稱：激光幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，用于演示光在各種介質(zhì)中的幾何光學(xué)特性，和不同光學(xué)元件及系統(tǒng)的成像特性。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有同類產(chǎn)品中有采用白光光源通過狹縫形成扇形光束用于演示光路的，也有采用氦氖激光管作為光源演示光路的，大都體積較大，價(jià)格較高，并且工作時(shí)需要外接電源，主要用于教師的課堂演示。目前的教育理念鼓勵(lì)學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的比重大大增加，上述儀器已不能滿足這種要求。同時(shí)由于教學(xué)的不同需要和教材變更以及不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件的差異，對(duì)儀器的功能和價(jià)格存在多種且多變的需求，現(xiàn)有產(chǎn)品無法同時(shí)給予滿足。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種激光幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)器，以便為提高學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力，而提供一種行之有效的實(shí)驗(yàn)儀器。
按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，在支架上安裝度盤，在度盤上或支架上設(shè)置可以轉(zhuǎn)動(dòng)的手柄，在手柄上有可以發(fā)出光線的光源組件，在度盤上設(shè)置用于指示光線的刻度，光源組件發(fā)出的光線與度盤的平面平行，并貼近度盤上有刻度的一側(cè)。
在支架上有水槽，在支架的下端有底座。水槽呈圓盤形，在水槽的頂部設(shè)置注水口。在手柄上設(shè)置用于放置電池的電池盒。在電池盒內(nèi)放置用于為光源組件提供電源的電池。
在支架上有水槽，水槽的中心與度盤的中心重合，手柄的內(nèi)端鉸接于度盤的中心，手柄的外端位于度盤的邊緣外，光源組件安裝于手柄的外端。光源組件上可安置分光附件，可將發(fā)出的光線分為兩束、三束，或三束以上。在度盤的中心有用于安置實(shí)驗(yàn)附件的磁性吸附插孔。在度盤與安置在磁性吸附插孔的實(shí)驗(yàn)附件之間夾入預(yù)先印制的分劃圖案、光路圖或可書寫薄膜。
本實(shí)用新型針對(duì)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的需要以及功能可擴(kuò)展性的要求，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，主要優(yōu)點(diǎn)如下
1、采用半導(dǎo)體激光作光源，結(jié)構(gòu)小巧、價(jià)格便宜、不需外接電源。光束經(jīng)準(zhǔn)直后再進(jìn)行扇形擴(kuò)束，形成的光束軌跡清晰明亮。
2、采用度盤-手柄式結(jié)構(gòu)小巧輕便，可手持操作，適于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。光源組可進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)，適應(yīng)各種幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)要求。
3、可與度盤結(jié)合的水槽構(gòu)成液體介質(zhì)幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，將該模塊與度盤結(jié)合后，光源組可在接近360度的范圍內(nèi)入射，進(jìn)行液體介質(zhì)幾何光學(xué)特性的各種知識(shí)點(diǎn)的演示。
4、可裝卸的分光附件，形成分光模塊，使儀器即能以較低的成本價(jià)格，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的幾何光學(xué)基本定律的實(shí)驗(yàn)演示，又能在添加分光模塊后形成對(duì)各種成像光路和簡(jiǎn)單光學(xué)系統(tǒng)原理的實(shí)驗(yàn)演示，適應(yīng)不同層次的教學(xué)需要。
5、磁吸附式的實(shí)驗(yàn)附件安置方式，使得更換各種實(shí)驗(yàn)附件十分方便，并可通過增加實(shí)驗(yàn)附件種類而擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在提高操作便易性的同時(shí)，提高了對(duì)教材變更和教學(xué)需求變化的適應(yīng)性。
6、可在度盤與元件間，安置預(yù)先印制的光路圖或可書寫薄膜，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的知識(shí)點(diǎn)。并可進(jìn)行實(shí)地描繪實(shí)驗(yàn)光路，繪制反向延長(zhǎng)光路(虛像)等操作。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為分光附件的安裝示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本產(chǎn)品作詳細(xì)說明在支架上安裝度盤2，在度盤2上或支架上設(shè)置可以360度轉(zhuǎn)動(dòng)的手柄1，在手柄1上具有以激光器和準(zhǔn)直-擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成的光源組件5，在度盤2的表面分劃可用于讀出入射角、反射角、折射角等實(shí)驗(yàn)參數(shù)的刻度，光源組件5發(fā)出的扇形光束在度盤2表面生成光路軌跡，通過旋轉(zhuǎn)手柄1可改變光路軌跡相對(duì)于度盤2和實(shí)驗(yàn)附件間的入射方向和角度。度盤2表面具有適合顯示光路軌跡的漫射特性，光源組件5發(fā)出的光線與度盤2的平面平行，并貼近度盤2上有刻度的一側(cè)。在支架上有水槽4，在支架的下端有底座8。水槽4呈圓盤形，在水槽4的頂部設(shè)置注水口7。在手柄1上設(shè)置用于放置電池的電池盒。在電池盒內(nèi)放置用于為光源組件5提供電源的電池。
水槽4的中心與度盤2的中心重合，手柄1的內(nèi)端鉸接于度盤2的中心，手柄1的外端位于度盤2的邊緣外，光源組件5安裝于手柄1的外端。光源組件5上可通過卡口9與卡口槽10方便裝拆的方式安置分光附件6。在度盤2的中心有用于安置實(shí)驗(yàn)附件的磁性吸附插孔3。在度盤2與安置在磁性吸附插孔3的實(shí)驗(yàn)附件之間夾入預(yù)先印制的分劃圖案、光路圖或可書寫薄膜。
水槽4可如同其它實(shí)驗(yàn)附件一般與度盤2結(jié)合在一起，水槽4的圓形結(jié)構(gòu)使得試樣液體形成半圓柱的形狀，從而可以對(duì)各種不同的液體介質(zhì)進(jìn)行包括全反射在內(nèi)的所有幾何光學(xué)基本定律的實(shí)驗(yàn)和參數(shù)測(cè)定。
分光附件6為可拆卸模塊，該分光附件6可以是二光束、三光束或三光束以上，當(dāng)從光源組件5上拆下分光附件6時(shí)，即可進(jìn)行單光束實(shí)驗(yàn)演示。裝上分光附件6即可將入射光分為二束、三束或三束以上，通過調(diào)節(jié)旋鈕可產(chǎn)生從發(fā)散到平行直至?xí)鄣牟煌瑺顟B(tài)的入射光束，并可以分別改變各光束的入射角度以形成需要的光路圖。
儀器配有各種形狀的光學(xué)元件和簡(jiǎn)單的光學(xué)系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)附件，所有附件均可通過鐵柱吸附在度盤2上的磁性吸附插孔3中，并可繞磁性吸附插孔3的中心任意旋轉(zhuǎn)安置。只需按試驗(yàn)要求設(shè)計(jì)光學(xué)元件或光學(xué)系統(tǒng)，并將鐵柱定置在恰當(dāng)位置，即可對(duì)實(shí)驗(yàn)科目進(jìn)行擴(kuò)充。
本實(shí)用新型所具有的獨(dú)特設(shè)計(jì)及其技術(shù)特征為產(chǎn)品帶來的便攜性與易用性，以及模塊化設(shè)計(jì)帶來的可擴(kuò)展性與市場(chǎng)適應(yīng)性，使產(chǎn)品不僅能很好的適應(yīng)學(xué)生自己動(dòng)手開展各種幾何光學(xué)光路實(shí)驗(yàn)的要求，而且能適應(yīng)教材以及教學(xué)要求的變化，和不同經(jīng)濟(jì)水平地區(qū)學(xué)校的購(gòu)買力水平。
權(quán)利要求1.激光幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)器，其特征是在支架上安裝度盤(2)，在度盤(2)上或支架上設(shè)置可以轉(zhuǎn)動(dòng)的手柄(1)，在手柄(1)上有可以發(fā)出光線的光源組件(5)，在度盤(2)上設(shè)置用于指示光線的刻度，光源組件(5)發(fā)出的光線與度盤(2)的平面平行，并貼近度盤(2)上有刻度的一側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的激光幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)器，其特征是在支架上有水槽(4)，在支架的下端有底座(8)。
3.如權(quán)利要求2所述的激光幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)器，其特征是水槽(4)呈圓盤形，在水槽(4)的頂部設(shè)置注水口(7)。
4.如權(quán)利要求1所述的激光幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)器，其特征是在手柄(1)上設(shè)置用于放置電池的電池盒。
5.如權(quán)利要求4所述的激光幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)器，其特征是在電池盒內(nèi)放置用于為光源組件(5)提供電源的電池。
6.如權(quán)利要求1所述的激光幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)器，其特征是在支架上有水槽(4)，水槽(4)的中心與度盤(2)的中心重合，手柄(1)的內(nèi)端鉸接于度盤(2)的中心，手柄(1)的外端位于度盤(2)的邊緣外，光源組件(5)安裝于手柄(1)的外端。
7.如權(quán)利要求1所述的激光幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)器，其特征是光源組件(5)上可通過卡口(9)與卡口槽(10)方便裝拆的方式安置分光附件(6)，可將發(fā)出的光線分為兩束、三束或三束以上。
8.如權(quán)利要求1所述的激光幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)器，其特征是在度盤(2)的中心有用于安置實(shí)驗(yàn)附件的磁性吸附插孔(3)。
9.如權(quán)利要求8所述的激光幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)器，其特征是在度盤(2)與安置在磁性吸附插孔(3)的實(shí)驗(yàn)附件之間夾入預(yù)先印制的分劃圖案、光路圖或可書寫薄膜。
專利摘要激光幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)器，屬于一種物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，用于演示光在各種介質(zhì)中的幾何光學(xué)特性，和不同光學(xué)元件及系統(tǒng)的成像特性。按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，在支架上安裝度盤，在度盤上或支架上設(shè)置可以轉(zhuǎn)動(dòng)的手柄，在手柄上有可以發(fā)出光線的光源組件并可通過分光附件改變出射的光束數(shù)，在度盤上設(shè)置用于指示光線的刻度，光源組件發(fā)出的光線與度盤的平面平行，并貼近度盤上有刻度的一側(cè)。其獨(dú)特的設(shè)計(jì)及其技術(shù)特征為產(chǎn)品帶來的便攜性、易用性、以及模塊化設(shè)計(jì)帶來的可擴(kuò)展性與市場(chǎng)適應(yīng)性使產(chǎn)品不僅能很好的適應(yīng)學(xué)生自己動(dòng)手開展各種幾何光學(xué)光路實(shí)驗(yàn)的要求，而且能適應(yīng)教材以及教學(xué)要求的變化和不同經(jīng)濟(jì)水平地區(qū)化學(xué)校的購(gòu)買力水平。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2932531SQ200620075350
公開日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2006年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月19日
發(fā)明者張景鶇, 李東躍 申請(qǐng)人:無錫市星迪儀器有限公司