專利名稱：光反射實驗儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種教學儀器，特別是初中物理用于做光反射實驗的儀器。
背景技術：
現(xiàn)有初中物理的光反射實驗，及其大量的改型實驗，都只能是一個平面內的實驗， 而要求學生通過實驗的探索，得出這樣的規(guī)律“反射光線與入射光線、法線在同一平面 上”(簡稱“三線共面”)，但現(xiàn)有實驗儀器無法在立體空間內讓學生觀察是否共面的情況， 要得出上述結論，顯得非常牽強。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種能在立體空間探索光反射規(guī)律的實驗儀器。本發(fā)明所采用的技術方案是一種光反射實驗儀，其特征在于它是由透明中空 的半球體、以及位于半球體空心底部的圓形底板構成，所述圓形底板的直徑大于半球體的直徑。作為實現(xiàn)本發(fā)明基本構思的改進所述半球體中空內壁的頂部懸掛有指示法線的 豎直線。作為實現(xiàn)本發(fā)明基本構思的進一步改進所述半球體表面標注有多個豎直半圓， 該豎直半圓為通過球心的豎直平面與半球體表面相切而形成的半圓，多個豎直半圓的豎直 半徑均與半球體的豎直半徑重合；半球體表面還標注有多個水平圈，該水平圈為水平面在 上下移動的過程中與球體表面相切而形成的的圓圈，該水平圈上標注有指示入射角、反射 角大小的度數(shù)。作為實現(xiàn)本發(fā)明基本構思的更進一步改進所述豎直半圓的線條上染有顏色標 記，同一豎直半圓的線條為同一顏色，不同豎直半圓的線條為不同顏色。作為實現(xiàn)本發(fā)明基本構思的再進一步改進所述底板上表面的中部放置有平面 鏡，所述平面鏡的反射面位于通過半球體球心的水平面上，所示平面鏡的上表面標注有用 作指示入射點的“十”字線，該“十”字線的交點與球心重合。采用上述結構后，可以在中空的半球體內部放置平面鏡及填充煙霧，就具備了進 行了實驗的基本條件，半球體表面標注的若干豎直半圓用以表示光線通過的面，同一豎直 半圓標注為同一著顏色，不同的豎直半圓標注為不同的顏色，在多次實驗過程中，光線通過 的不同平面間就具有較大的區(qū)分度，可以方便直觀立體地判斷出是否“三線共面”。根據(jù)水 平圈上標注的度數(shù)可以直接讀出入射角、反射角的大小，以判斷兩角是否相等。本發(fā)明的有益效果是豎直半圓能以生動直觀的立體形式，讓學生自己領會“三線 共面”的實質內涵，再而不必從老師強行講解的間接角度，迫使學生想象“三線共面”，有助 于學生的理解，水平圈上能讀出角度大小，本發(fā)明成能成功地使光反射實驗從驗證性實驗 完美地轉變?yōu)樘骄啃詫嶒灐?br>

圖1是本發(fā)明的立體示意圖；圖2是圖1中半球體上表面的俯視圖。圖中1.光源，2.入射光線，3.豎直半線，4.平面鏡，5.半球體，6.底板，7.儀器 支撐腳，8.水平圈，9.豎直半圓。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明由透明中空且底部開口的半球體(5)、以及位于半球體底部的 圓形底板(6)構成，該圓形底板的直徑大于半球體的直徑。半球體(5)中空內壁的頂部懸 掛有指示法線的豎直半線(3)，該豎直半線(3)的下部配置有重錘，以確保豎直半線始終保 持在豎直半狀態(tài)。半球體(5)的表面畫有豎直走向的豎直半圓(9)，圖1中為使畫面簡潔，只畫出了 兩條豎直半圓(9)。各豎直半圓均是過球心的半圓，同一豎直半圓標注為同一顏色，以表示 光線通過的同一個豎直面，不同豎直半圓標注為不同的顏色，以表示不同的豎直面，于是不 同的豎直面之間就具有較大的區(qū)分度，方便判斷出反射光線是否在同一豎直面上。如圖1、圖2所示，半球體(5)的表面上還畫有水平走向的水平圈(8)，數(shù)條水平圈 (8)的圓心投影在球體的球心上，水平圈上標有度數(shù)，用于讀出入射角、反射角的大小。所述底板(6)位于半球體(5)開口的底部，對半球體(5)起支撐作用，所述底板 (6)之下還連接有儀器支撐腳(7)。所述底板上表面的中心放置或固定(如粘貼等方式)有平面鏡，該平面鏡的反射 面位于通過半球體球心的平面上，該平面鏡上表面還標注有“十”字線，該“十”字線的交點 位于半球體的球心上，該“十”字線的交點用作指示入射點。本發(fā)明還應有配套的蚊香架、及香(如可產(chǎn)生大量煙霧的蚊香、香煙等)。該蚊香 架放置在半球體空心內部的底板上，蚊香架上放置點燃的蚊香；若放長條形的香，則需要兩 個蚊香架，同時就將蚊香架的尖端用剪刀剪成凹形。用法1、準備將底板(6)連同平面鏡(4)、儀器支撐腳(7) —起放在水平桌面上。將一 至兩個蚊香架放在半球體空心內部的底板上，蚊香架放香(或蚊香、香煙等)，并點燃，等半 球體空心內部為煙霧濃度達到一定程度后，可進行下面的實驗。2、用于研究“三線共面”手持光源(如激光電筒)，使激光沿豎直半圓上的某點入射到平面鏡的十字線交 點(入射點)上，則入射光線在該豎直半圓所在的豎直面上；會發(fā)現(xiàn)反射光線必定從同一豎 直半圓(同一豎直面)另一側的某點射出，反射光線的傳播路徑就是從入射點(平面鏡的 十字線)和豎直半圓上該點的連線，可直觀立體地看出反射光線必定在同一平面內。多次改變入射光線，也能馬上立體地看出反射光線一定會從同一顏色的同條豎直 半圓上射出，也就說明反射光線與入射光線、法線在同一平面上。3、用于研究“反射角等于入射角”、及“反射光線與入射光線、分居在法線的兩側”:手持光源(如激光電筒)，使激光沿水平圈上的某點入射到平面鏡的十字線交點 (入射點)上，入射角的大小可從該水平圈上標的度數(shù)讀出；反射角的大小可從反射光線穿
4出球體表面經(jīng)過的水平圈上讀出?？梢悦黠@直接地得出“反射角等于入射角”、及“反射光 線與入射光線、分居在法線的兩側”。 本發(fā)明的實施例已對本發(fā)明作出了說明性而非限制性的描述，應當理解的是，在 不脫離由權利要求所限定的相關保護范圍的情況下，其他(她)技術人員可以做出變更和 /或修改，也在本發(fā)明的保護范圍以內。
權利要求
一種光反射實驗儀，其特征在于它是由透明中空的半球體、以及位于半球體底部的圓形底板構成，所述圓形底板的直徑大于半球體的直徑。
2.如權利要求1所述的光反射實驗儀，其特征在于所述半球體中空內壁的頂部懸掛 有指示法線的豎直線。
3.如權利要求2所述的光反射實驗儀，其特征在于所述半球體表面標注有多個豎直 半圓，該豎直半圓為通過球心的豎直面與半球體表面相切而形成的半圓，多個豎直半圓的 豎直半徑均與空心半球體的豎直半徑重合；半球體表面還標注有多個水平圈，該水平圈為 水平面在上下移動的過程中與球體表面相切而形成的的圓圈，該水平圈上標注有指示入射 角、反射角大小的度數(shù)。
4.如權利要求3所述的光反射實驗儀，其特征在于所述豎直半圓的線條上染有顏色 標記，同一豎直半圓的線條為同一顏色，不同豎直半圓的線條為不同顏色。
5.如權利要求4所述的光反射實驗儀，其特征在于所述底板上表面的中部放置有平 面鏡，所述平面鏡的反射面位于通過半球體球心的水平面上，所示平面鏡的上表面標注有 用作指示入射點的“十”字線，該“十”字線的交點與球心重合。
6.如權利要求5所述的光反射實驗儀，其特征在于所述底板下固定有儀器支撐腳。
全文摘要
一種光反射實驗儀，其特征在于它是由透明中空的半球體、以及位于半球體空心底部的圓形底板構成，所述圓形底板的直徑大于半球體的直徑。本發(fā)明的有益效果是豎直半圓能以生動直觀的立體形式，讓學生自己領會“三線共面”的實質內涵，再而不必從老師強行講解的間接角度，迫使學生想象“三線共面”，有助于學生的理解，水平圈上能讀出角度大小，本發(fā)明能成功地使光反射實驗從驗證性實驗完美地轉變?yōu)樘骄啃詫嶒灐?br> 文檔編號G09B23/22GK101872570SQ200910059049
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權日2009年4月24日
發(fā)明者雷海平 申請人:雷海平