專利名稱：椎縫投影光學實驗儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于中學物理教學儀器領域，特別涉及光學教學演示儀器。
技術背景"十一五"期間，我國教育改革和發(fā)展成就顯著，跨入了一個新的階段，教學儀器事 業(yè)也得到長足的發(fā)展，隨著新課程的全面深入實施，新的教育理念逐步得到認同，廣大中 小學校普遍認識到教學儀器是加強實驗教學，全面提高教學質量的重要保障，在實施素質 教育、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和科學素養(yǎng)的今天，做好教學儀器品種的發(fā)展規(guī)劃，廣泛開展新 品種新技術的研究，合理配備教學儀器成為重中之重。我國中小學早先使用的平行光縫聚光投影演示儀器"光具盤"，是把分散件組合在一起 來演示的，這種儀器是將點光源通過凸透鏡獲得平行光線后，平行光線經(jīng)光縫射到光屏上， 獲得-道平行光朿或者兒道平行排列的平行光朿，這種儀器只能演示十多項實驗，儀器總 重量達十幾公斤，每項實驗的調整操作時間較長，平行光束的亮度低；在1996年9月11 曰公告的CN1130779A的中國發(fā)明專利說明書中公開了我本人發(fā)明的"一種全能一體高 效簡易幾何光學演示儀及其椎縫投影方法"，該演示儀是用點光源直接經(jīng)一道椎形光縫或 者幾道共椎頂排列的椎形光縫投影在光屏上，獲得一道平行光束或者幾道平行排列的平行 光束，該儀器的光屏、椎縫、點光源及14件帶夾光具均定位在儀器上，該儀器能夠進行 34種光學演示實驗，重量僅約兩公斤，每項實驗的調整操作不到一分鐘，平行光束的亮 度比光具盤提高五倍多，但是該儀器由于點光源密閉于設備下端的燈罩中，散熱不好，而 且點光源發(fā)射的光線直接穿過椎縫到達光屏，產(chǎn)生的對流熱熱量很大，儀器不能較長時間 使用，另外這種"全能一體高效簡易幾何光學演示儀"體積較大，攜帶不夠方便。發(fā)明內容本實用新型的目的是為解決椎縫投影光學實驗儀使用過程中的散熱問題，提供一種 新型的椎縫投影光學實驗儀，該實驗儀包括底座、光源、圓形顯示屏、矩形顯示屏、帶夾 光具、光線轉換器、萬向回轉頭、L形支撐桿；該底座為兩端開口的矩形扁管，該光源設 在底座后端內，該光線轉換器插入底座前端內，該萬向回轉頭位于光線轉換器后，并分別 與底座頂面和L形支撐桿水平桿相連接，該圓形顯示屏和矩形顯示屏分別固定在L形支 撐桿垂直桿的前后面上、顯示屏面朝外。所述光源為碘鎢燈管，所述底座的底面的前后設有兩個支撐板，后支撐板高于前支 撐板，該底座的頂面的中后部及底座的底面的后部分別設有上、下開口，該碘鎢燈管固定 在上、下開口處，該底座的頂面的前端開有一個矩形口，該矩形口中插入光線轉換器，該矩形口后固定有萬向回轉頭座。所述光線轉換器包括殼體及在殼體內裝有的一塊矩形平面鏡、 一對帶有轉動軸的直 角梯形平面鏡；該殼體頂面中間開有三道椎縫，該椎縫橫向貫穿頂面，該殼體后面開有對 著光源的矩形光孔，該矩形平面鏡傾斜置放于殼體的前面內側和底面內側上，該矩形平面 鏡的鏡面面對光源，并與射來的光線成135度夾角，該一對帶有轉動軸的直角梯形平面鏡 置于該殼體的頂面椎縫的兩側內，該直角梯形平面鏡的轉動軸穿出該殼體的前面，該轉動 軸的前端設有旋鈕。所述萬向回轉頭包括萬向回轉頭座、十字孔軸、回轉軸；該萬向回轉頭座固定在該 底座頂面前端的矩形口后端，該萬向回轉頭座中心有孔，該十字孔軸插入萬向回轉頭座的 中心孔中，該十字孔軸的上部開有徑向通孔，該通孔和十字孔軸的軸線十字相交，該通孔 套在該回轉軸外。L形支撐桿水平桿的桿端有通孔，該通孔套在回轉軸外。本實用新型的特點和效果 采用本實用新型的結構，主要解決椎縫投影光學實驗儀在使用過程中的散熱問題，從 光源發(fā)射的并通過光線轉換器殼體后面的矩形光孔的光線經(jīng)矩形平面鏡反射、穿過椎縫射 到顯示屏上，工作時光源產(chǎn)生的熱量通過對流，從翹起的底座后部散發(fā)，到達光線轉換器 和顯示屏的主要是輻射熱，操作部位溫度大大降低，便于安全進行各項實驗。采用本實用 新型的結構，還有一些優(yōu)點，該萬向回轉頭可使顯示屏前后擺動和沿軸向旋轉，方便了顯 示屏位置的調整，而且在該實驗儀不使用的時候，可將其折疊存放，縮小體積，便于攜帶.
圖1為本實用新型椎縫投影光學實驗儀結構示意圖 圖2為圖1中A—A剖面示意圖 圖3為圖1中B—B剖面示意圖具體實施方式
本實用新型提出的椎縫投影光學實驗儀結合附圖及實施例詳細說明如下 實施例1本實施椎縫投影光學實驗儀的結構，如圖1所示，所述實驗儀包括底座l、光源2、 圓形顯示屏6、矩形顯示屏5、帶夾光具、光線轉換器、萬向回轉頭、L形支撐桿4;該 底寧1為兩端開口的矩形扁管，該光源2設在底座1后端內，該光線轉換器插入底座1 前端內，該萬向回轉頭位于光線轉換器后，并分別與底座1頂面和L形支撐桿4水平桿 相連接，該圓形顯示屏6和矩形顯示屏5分別固定在L形支撐桿4垂直桿的前后面上、 顯示屏面朝外。所述光源2為碘鎢燈管，所述底座1的結構，如圖1所示，該底座1的底面的前后設有兩個支撐板，后支撐板高于前支撐板，該底座1的頂面的中后部及底座1的底面的后 部分別設有上、下開口，該碘鎢燈管固定在上、下開口處，該底座1的頂面的前端開有一 個矩形口，該矩形口中插入光線轉換器，該矩形口后固定有萬向回轉頭座31。所述光線轉換器的結構，如圖l、圖2所示，該光線轉換器包括殼體及在殼體內裝有 的一塊矩形平面鏡74、 一對帶有轉動軸72的直角梯形平面鏡71;該殼體頂面中間開有三 道椎縫76，該椎縫76橫向貫穿頂面，該殼體后面開有對著光源的矩形光孔75，該矩形平 面鏡74傾斜置放于殼體的前面內側和底面內側上，該矩形平面鏡74的鏡面面對光源2， 并與射來的光線成135度夾角，該一對帶有轉動軸72的直角梯形平面鏡71置于該殼體的 頂面椎縫76的兩側內，該直角梯形平面鏡71的轉動軸72穿出該殼體的前面，該轉動軸 72的前端設有旋鈕73。所述萬向回轉頭的結構，如圖l、圖3所示，該萬向回轉頭包括萬向回轉頭座31、 十字孔軸32、回轉軸33，該萬向回轉頭座31固定在該底座1頂面的前端的矩形口后端， 該萬向回轉頭座31中心有孔，該十字孔軸32插入萬向回轉頭座31的中心孔中，該十字 孔軸32的上部開有徑向通孔，該通孔和十字孔軸32的軸線十字相交，該通孔套在該回轉 軸33夕卜，該萬向回轉頭可使顯示屏5、 6前后擺動和沿軸向旋轉，使顯示屏5、 6處在不 同位置。所述L形支撐桿4的結構，如圖1所示，該L形支撐桿4水平桿的桿端有通孔，該 通孔套在回轉軸33外，該回轉軸33將萬向回轉頭及L形支撐桿4連接。本實施例的工作過程-拉起并轉動支撐桿4，將圓形顯示屏6或矩形顯示屏5的屏面朝向光線轉換器上的椎 縫76，打開光源2，從光源2發(fā)射的光線，通過光線轉換器的矩形光孔75、矩形平面鏡 74、直角梯形平面鏡71、椎縫76，光路改變方向，射向顯示屏5或6，前后左右調整顯 示屏5或6的位置，并轉動光線轉換器上的旋鈕73，在顯示屏上獲得一道平行光束或者 幾道平行排列的平行光束，根據(jù)實驗的需要，選擇圓形顯示屏6完成反射定律、折射定律 等光學演示實驗，選擇不同的帶夾光具夾在光線轉換器或矩形顯示屏5上，并使該光具處 在光路上，完成白光色散等光學演示實驗，并增加了焦距與曲率的關系、焦距與折射率的 關系等光學演示實驗項目。在本實施例中，從光源2發(fā)射的并通過光線轉換器殼體后面的矩形光孔75的光線經(jīng) 矩形平面鏡74反射、穿過椎縫76射到顯示屏5或6上，工作時光源2產(chǎn)生的熱量通過對 流，從翹起的底座1后部散發(fā)，到達光線轉換器和顯示屏5或6的主要是輻射熱，操作部 位短度大大降低，便于實驗安全進行，該萬向回轉頭可使顯示屏5、 6前后擺動和沿軸向 旋轉，方便了顯示屏5、 6位置的調整，而且在該實驗儀不使用的時候，可將其折疊存放， 縮小體積，便于攜帶。
權利要求1、一種椎縫投影光學實驗儀，該實驗儀包括底座、光源、圓形顯示屏、矩形顯示屏、帶夾光具，其特征在于，該實驗儀還包括光線轉換器、萬向回轉頭、L形支撐桿；該底座為兩端開口的矩形扁管，該光源設在底座后端內，該光線轉換器插入底座前端內，該萬向回轉頭位于光線轉換器后，并分別與底座頂面和L形支撐桿水平桿相連接，該圓形顯示屏和矩形顯示屏分別固定在L形支撐桿垂直桿的前后面上、顯示屏面朝外。
2、 如權利要求l所述的裝置，其特征在于，該光源為碘鎢燈管，該底座的底面的前 后設有兩個支撐板，后支撐板高于前支撐板，該底座的頂面的中后部及底座的底面的后部 分別設有上、下開口，該碘鎢燈管固定在上、下開口處，該底座的頂面的前端開有一個矩 形口，該矩形口中插入光線轉換器，該矩形口后固定有萬向回轉頭座。
3、 如權利要求l所述的裝置，其特征在于，該光線轉換器包括殼體及在殼體內裝有 的一塊矩形平面鏡、 一對帶有轉動軸的直角梯形平面鏡；該殼體頂面中間開有三道椎縫，該椎縫橫向貫穿頂面，該殼體后面開有對著光源的矩形光孔，該矩形平面鏡傾斜置放于殼體的前面內側和底面內側上，該矩形平面鏡的鏡面面對光源，并與射來的光線成135度夾 角，該一對帶有轉動軸的直角梯形平面鏡置于該殼體的頂面椎縫的兩側內，該直角梯形平 面鏡的轉動軸穿出該殼體的前面，該轉動軸的前端設有旋鈕。
4、 如權利要求l所述的裝置，其特征在于，該萬向回轉頭包括萬向回轉頭座、十字孔軸、回轉軸；該萬向回轉頭座固定在該底座頂面前端的矩形口后端，該萬向回轉頭座中心有孔，該十字孔軸插入萬向回轉頭座的中心孔中，該十字孔軸的上部開有徑向通孔，該 通孔和十字孔軸的軸線十字相交，該通孔套在該回轉軸外。
5、 如權利要求l所述的裝置，其特征在于，該L形支撐桿水平桿的桿端有通孔，該 通孔套在回轉軸外。
專利摘要本實用新型涉及中學物理教學儀器領域，特別涉及光學演示儀器。該實驗儀包括底座、光源、圓形顯示屏、矩形顯示屏及其、帶夾光具、光線轉換器、萬向回轉頭、L形支撐桿；該底座為兩端開口的矩形扁管，該光源設在底座后端內，該光線轉換器插入底座前端內，該萬向回轉頭位于光線轉換器后，并分別與底座頂面和L形支撐桿水平桿相連接，該圓形和矩形顯示屏固定在L形支撐桿垂直桿上、顯示屏面朝外。從光源發(fā)出的光線，通過光線轉換器，使光路改變方向，并變?yōu)槠叫泄馍湎蝻@示屏，本實用新型工作時光源產(chǎn)生的熱量通過對流，從翹起的底座后部散發(fā)，到達光線轉換器和顯示屏的主要是輻射熱，操作部位溫度降低。使用萬向回轉頭，方便調整顯示屏的位置，而且在該實驗儀不使用的時候，可折疊存放，便于攜帶。
文檔編號G09B23/22GK201174187SQ200820079748
公開日2008年12月31日 申請日期2008年4月3日 優(yōu)先權日2008年4月3日
發(fā)明者陳光烈 申請人:陳光烈