專利名稱：一種光現(xiàn)象實驗儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光學實驗設(shè)備，更具體而言是指一種用于實驗平面鏡 成像及凸透鏡成像特點的一種光現(xiàn)象實驗儀器。
背景技術(shù)：
眾所周知，平面鏡成像特點和凸透鏡成像規(guī)律是初中物理教學的重點也是 難點。根據(jù)初中學生認知心理特點，課本安排了兩個必做的分組實驗，即"探 究平面鏡成像特點"和"探究凸透鏡成像規(guī)律"，通過對形象具體的實驗現(xiàn)象 的分析，總結(jié)平面鏡成像特點及凸透鏡成像規(guī)律。傳統(tǒng)的實驗是按照課本選用 的器材以燭焰作為成像的光源。在實踐中，這種方法有許多不足之處，分別 敘述如下
l.初中學生的學習興趣有明顯的傾向性，初二的學生剛開始學習物理，他 們學習物理的興趣往往只滿足于感知客觀事物，為客觀事物的新奇性所吸引， 喜歡觀察鮮明生動，不平常的物理現(xiàn)象。但是在以燭焰作為光源探究平面鏡成 像特點和凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，學生的興趣更傾向于他們認為新鮮的蠟燭 和燭焰的活動上，而忽略了實驗的真正目的，最終無法完成實驗?zāi)繕恕?. 燭焰是一個不穩(wěn)定的對象，隨著時間的推移，由于蠟燭燃燒逐漸變短， 燭焰的中心位置也在發(fā)生變化，在"探究平面鏡成像特點"的實驗中，置于平 面鏡另一側(cè)的蠟燭不被點燃，是個穩(wěn)定的對象，這不利于學生正確分析像與物 的大小關(guān)系。而在"探究凸透鏡成像規(guī)律"的實驗中，也會因蠟燭燃燒變短， 在實驗過程中燭焰的中心逐漸偏離主光軸，光屏上所成的像的位置也在不斷地 發(fā)生變化，以至于在光屏上找不到完整的像甚至找不到像，從而影響學生對透 鏡所成的像特點的正確分析，難以歸納總結(jié)正確的結(jié)論。
3. 燭焰是左右基本對稱的發(fā)光體，不利于分析物與像的左右關(guān)系，在實驗 中，平面鏡所成的像是左右對稱的，凸透鏡所成的像則是左右相反的，由于燭 焰有左右對稱性，故在實驗中無法觀察得到以上的現(xiàn)象。
4. 燭焰的分層不明顯，學生在實驗過程中難以找到像的位置。按照教材的 要求，移動蠟燭和光屏的位置，使得光屏上的像能夠清晰地看見燭焰的焰心即 為最清晰的像，其所在的位置即為像所在的位置。而實際上，要找到焰心須有 足夠的耐心和細心，具備一定的觀察品質(zhì)的人的才能分辨出燭焰的外焰、內(nèi)焰 和焰心，而對于剛學物理的初二的學生來說，顯然能有這樣觀察品質(zhì)的人數(shù)是 相當少的，而大部分的學生都是還沒有達到這樣的觀察品質(zhì)的，在實踐中，學 生只要看見光屏上出現(xiàn)蠟燭的光斑便認為那就是蠟燭的像了，對于如何確定像 的位置感到很困惑。
5. 蠟燭的利用率低，實驗成本高。在實踐中，我們通常會把一根18mm的 蠟燭截成兩段，每段蠟燭燃燒至5nnn左右時就不能再利用了，即一根蠟燭真正 用于實驗的長度不足8mm，利用率不到50%。長期使用的實驗成本高。6.在實驗過程中，由于蠟燭的燃燒，遇熱熔化滴落在桌面及地面的蠟滴不 易被清除，給實驗教師的實驗室衛(wèi)生管理工作帶來較大的困難，另外，從學校 層面來說，實驗室是學?；馂?zāi)隱患最大的地方，而每年每所學校有幾百上千名 學生在學習光學知識時，必須進行燃燒蠟燭的實驗，存在著重大的安全隱患， 對國家來說，節(jié)能減排是我國"十一 五"重要任務(wù)，而每年無數(shù)中學生進行 蠟燭燃燒實驗，無意中排放大量二氧化碳到大氣層，造成環(huán)境污染。因此研制 出一種新型的用于實驗平面鏡成像及凸透鏡成像特點的一種光現(xiàn)象實驗儀器。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種光現(xiàn)象實驗儀器，其光源是由若干LED燈并聯(lián)拼接而 成"L"形、"P"形、"上"形等形狀的發(fā)光體，該光源不但上下有別，左 右也不對稱，用它來"探究平面鏡成像特點"，學生通過形象具體的實驗現(xiàn)象 很快就可以分析歸納出平面鏡成像的特點大小相等，左右對稱，虛像，而用 它來"探究凸透鏡成像規(guī)律"，學生通過對現(xiàn)象的觀察分析，不但可以在光屏 上看到的像是倒立的，而且可以看到像與物的左右方向也是相反的，形象而具 體的實驗現(xiàn)象更如完美地反應(yīng)了透鏡對光路的控制特點，而此為本實用新型的 主要目的。
本實用新型提供一種光現(xiàn)象實驗儀器，其光源是采用若干LED燈并聯(lián)拼成 的，其解決了以往使用蠟燭實驗每次都需要購買大量蠟燭的問題，而蠟燭的價 格也是不便宜的，且不能循環(huán)使用，長期使用蠟燭來做實驗， 一定程度上給實驗增加了實驗的成本，另外，本實用新型可以在原有的使用蠟燭的實驗儀器進 行少許的改動，保留了原實驗儀器的大部分價值，學?？梢灾桓鼡Q光源，即可 進行相關(guān)的實驗探究活動，而此為本實用新型的又一目的。
本實用新型提供一種光現(xiàn)象實驗儀器，其光源是采用若干LED燈并聯(lián)拼成 的，而由于LED是一種能耗較低的照明光源，因此本實用新型解決了以往做實 驗必須進行燃燒蠟燭的實驗，在一定程度上解決了燃燒蠟燭帶來的火災(zāi)隱患， 此外，以往是以燃燒蠟燭作為實驗用的光源，而蠟燭燃燒是會產(chǎn)生出大量二氧 化碳，對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良的影響，本實用新型提供的光源是不會產(chǎn)生上述的 問題的，而此為本實用新型的再一目的。
本實用新型提供一種光現(xiàn)象實驗儀器，其光源是采用若干LED燈并聯(lián)拼成 的，又，其是由若干LED燈組合在一起形成一個"L"形、"P"形、"上"形 等不但上下有別，左右也不對稱的形狀字形的，有助于學生整體宏觀角度分析 平面鏡成像特點及凸透鏡成像規(guī)律，而分解后則是若干個點光源，有助于學生 從微觀角度去分析平面鏡及凸透鏡對光路的控制，而此為本實用新型的又一目 的。
為實現(xiàn)以上目的本實用新型采用的技術(shù)方案為 一種光現(xiàn)象實驗儀器，其 包括，光源，鏡面單元及光屏，其中，該光源是與該光屏相對應(yīng)的，而該鏡面 單元是設(shè)在該光源及該光屏之間的。
該光源是由若干LED燈并聯(lián)拼接而成"L"形的發(fā)光體，其中，每一LED 燈設(shè)在另一LED燈的一側(cè)排列而成"L"形，并且每一LED燈與另一LED燈之 間間隔的距離是相同的，又，每一 LED燈均具有一正極及一負極，每一LED燈的正極是與另一 LED燈的正極形成并聯(lián)連接的，而每一 LED燈的負極是與另一 LED燈的負極形成并聯(lián)連接的。
該鏡面單元是與該光源相對應(yīng)的，又，該鏡面單元可為凸透鏡、凹透鏡或 平面鏡。
該光屏是與該鏡面單元及該光源相對應(yīng)的。 進一步，該光源是由8個LED燈并聯(lián)連接而成的。
本實用新型的有益效果為本實用新型在結(jié)構(gòu)上包括，光源，鏡面單元及 光屏，其中，該光源是與該光屏相對應(yīng)的，而該鏡面單元是設(shè)在該光源及該光 屏之間的，該光源是由若干LED燈并聯(lián)拼接而成"L"形、"P"形、"上" 形的發(fā)光體，該光源不但上下有別，左右也不對稱，用它來"探究平面鏡成像 特點"，學生通過形象具體的實驗現(xiàn)象很快就可以分析歸納出平面鏡成像的特 點大小相等，左右對稱，虛像，而用它來"探究凸透鏡成像規(guī)律"，學生通 過對現(xiàn)象的觀察分析，不但可以在光屏上看到的像是倒立的，而且可以看到像 與物的左右方向也是相反的，形象而具體的實驗現(xiàn)象更如完美地反應(yīng)了透鏡對 光路的控制特點。


圖1為本實用新型光源的示意圖； 圖2為本實用新型的示意圖；圖3為本實用新型光源的另一實施例的示意圖； 圖4為本實用新型光源的又一實施例的示意圖。
具體實施方式
如圖1至圖2所示，為本實用新型的一種較佳的實施例， 一種光現(xiàn)象實 驗儀器，其包括，光源IO，鏡面單元20及光屏30，其中，該光源10是與該 光屏30相對應(yīng)的，而該鏡面單元20是設(shè)在該光源10及該光屏30之間的。
該光源10是可滑動設(shè)在一雙導軌或單軌支架上的，其中該光源是由若干 LED燈11并聯(lián)拼接而成一上下有別、左右不對稱的發(fā)光體。
進一步，該光源10，其是由若干該LED燈11并聯(lián)拼接而成"L "形的發(fā) 光體，其中，每一 LED燈U設(shè)在另一 LED燈11的一側(cè)排列而成"L"形，并 且每一LED燈11與另一LED燈11之間間隔的距離是相同的，又，每一LED燈 11均具有一正極及一負極，每一 LED燈11的正極是與另一 LED燈11的正極形 成并聯(lián)連接的，而每一 LED燈11的負極是與另一 LED燈11的負極形成并聯(lián)連 接的。
進一步，該光源10是由8個LED燈11并聯(lián)連接而成的。 此外，為使光源10在額定電壓工作正常工作，在該光源10的電路干路上連 接一個穩(wěn)壓器，以保證該光源10的每一LED燈11能在額定電壓下正常工作。又 該光源工作電壓為交直流6 8V，功率不大于5W，并且該光源出口處照度應(yīng)不小于5001x，距離該光源出口500mm處的照度應(yīng)不小于3001x。再，使用1.5級的
電表，用伏安法測試該光源的電功率，用照度計分別測試光源出口處和距光源 出口處500mm處的照度，以確定是否符合實驗的要求。
該鏡面單元20是可滑動設(shè)在該雙導軌或單導軌支架上的，并且該鏡面單 元20是可相對該雙導軌或單導軌支架調(diào)節(jié)高度的，該鏡面單元20是與該光源 IO相對應(yīng)的，又，該鏡面單元20可為凸透鏡、凹透鏡或平面鏡。
進一步，當該鏡面單元20為雙凸透鏡時，應(yīng)選焦距為100土3，通光孔徑》 35，而當該鏡面單元20為平凸透鏡時，應(yīng)選焦距50士3，通光孔徑》45,而當 該鏡面單元20為雙凹透鏡時，因選焦距為一75士5，通光孔徑為^25。
該光屏30是可滑動設(shè)在該雙導軌或單導軌支架上的，且是與該鏡面單元 20及該光源10相對應(yīng)的。
如圖3所示，為本實用新型光源的另一實施例子，該光源10A是由若干 LED燈11A并聯(lián)拼成"P"形的發(fā)光體，其中，該若干LED燈11A中的每一 LED 燈UA是與任一 LED燈11A是彼此并聯(lián)連接的，并且是按照"P"的形狀而依 次排列而成。
進一步，該光源10A是由8個LED燈11A并聯(lián)連接而成的。
如圖4所示，為本實用新型的光源的又一實施例子，該光源10B是由若干 LED燈IIB并聯(lián)拼成"上"形發(fā)光體，其中，該若干LED燈IIB中的每一LED 燈11B是與任一 LED燈11B并聯(lián)連接的，并且它們之間是按照"上"的形狀依 次排列而成的。進一步，該光源IOB是由8個LED燈IIB并聯(lián)連接而成的。
通過上面的敘述可以看出本實用新型的設(shè)計目的是可以有效實施的。實施 例的部分展示了本實用新型的目的以及實施功能和結(jié)構(gòu)主題，并且包括其他的 等同替換，例如，將光源并聯(lián)拼接成"F"字等上下有別，左右也不對稱的發(fā) 光體，本實用新型的權(quán)利構(gòu)成包括其他的等效實施，具體權(quán)利范圍參考權(quán)利要 求。
權(quán)利要求1.一種光現(xiàn)象實驗儀器，其包括，光源，鏡面單元及光屏，其特征在于，該光源是與該光屏相對應(yīng)的，而該鏡面單元是設(shè)在該光源及該光屏之間的，進一步，該光源是由若干LED燈并聯(lián)拼成“L”形的發(fā)光體，其中，每一LED燈設(shè)在另一LED燈的一側(cè)排列而成“L”型，并且每一LED燈與另一LED燈之間間隔的距離是相同的，又，每一LED燈均具有一正極及一負極，每一LED燈的正極是與另一LED燈的正極形成并聯(lián)連接的，而每一LED燈的負極是與另一LED燈的負極形成并聯(lián)連接的。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種光現(xiàn)象實驗儀器，其特征在于，該光源是由 若干LED燈并聯(lián)拼成"P"形的發(fā)光體，其中，該若干LED燈中的每一LED燈 是與任一LED燈是并聯(lián)連接的，并且是按照"P"的形狀而依次排列而成。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種光現(xiàn)象實驗儀器，其特征在于，該光源是由 若干LED燈并聯(lián)拼成"上"形發(fā)光體，其中，該若干LED燈中的每一LED燈是 與任一LED燈并聯(lián)連接的，并且是按照"上"的形狀依次排列而成的。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種光現(xiàn)象實驗儀器，其特征在于，該光源是由8 個LED燈并聯(lián)拼接而成"L"的發(fā)光體的。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種光現(xiàn)象實驗儀器，其特征在于，該鏡面單元 為凸透鏡。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種光現(xiàn)象實驗儀器，其特征在于，該鏡面單元 為凹透鏡。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種光現(xiàn)象實驗儀器，其特征在于，該鏡面單元為平面鏡。
專利摘要本實用新型提供一種光現(xiàn)象實驗儀器，其包括，光源，鏡面單元及光屏，其中，該光源是與該光屏相對應(yīng)的，而該鏡面單元是設(shè)在該光源及該光屏之間的，該光源是由若干LED燈并聯(lián)拼接而成“L”形、“P”形、“上”形的發(fā)光體，該光源不但上下有別，左右也不對稱，用它來“探究平面鏡成像特點”，學生通過形象具體的實驗現(xiàn)象很快就可以分析歸納出平面鏡成像的特點大小相等，左右對稱，虛像，而用它來“探究凸透鏡成像規(guī)律”，學生通過對現(xiàn)象的觀察分析，不但可以在光屏上看到的像是倒立的，而且可以看到像與物的左右方向也是相反的，形象而具體的實驗現(xiàn)象更如完美地反應(yīng)了透鏡對光路的控制特點。
文檔編號G09B23/22GK201294054SQ200820212758
公開日2009年8月19日 申請日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者尹建濤 申請人:尹建濤