專利名稱：布朗運動演示器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種物理教學演示器，尤其是指一種用于演示布朗運動的 教學演示器。
背景技術：
在中學物理教學中，需要向?qū)W生演示微小粒子的無規(guī)則運動即布朗運動現(xiàn) 象，傳統(tǒng)的做法是將一滴配好的懸濁液滴在載玻片上，再蓋上一片蓋玻片，在 顯微鏡下觀看。觀察過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)被觀察粒子定向運動的現(xiàn)象，而不能觀察 到懸浮顆粒的無規(guī)則運動。這是由于載物臺安置不水平、載玻片與蓋玻片接觸 不緊密、液體蒸發(fā)、對流等外部因素的干擾所致。
為了排除外界因素的干擾，通常需要在載玻片上事先制作一個小凹坑，以 防止懸濁液的定向流動。由于蓋玻片與凹坑邊沿有空隙，毛細現(xiàn)象使懸濁液溢 出凹坑產(chǎn)生蒸發(fā)而逐漸減少，不僅限制了實驗的時間，而且毛細作用和蒸發(fā)仍 然會引起微粒的定向移動，干擾觀察效果。在滴入適當?shù)膽覞嵋簩雍笤儆萌刍?的蠟進行密封，雖然可以解決蒸發(fā)的問題，但是實際操作困難，成功率低，實 驗結(jié)束清理時又常常會損壞蓋玻片。
此外，使用顯微鏡觀察，適當亮度(使微粒與背景有明顯的對比度)的透 射照明是看清布朗運動現(xiàn)象的前提。由于顯微鏡是通過反射鏡反射陽光或室內(nèi) 照明的燈光作為光源，因此當周圍光照變化(如人員走動、阻擋等)，或者顯微 鏡有輕微的位置移動都會直接影響照明效果，從而影響觀察效果。
為此教學實踐中迫切需要一種適合教學環(huán)境的，效果良好操作簡便的布朗 運動教學演示器。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于設計一種用于演示布朗運動的教學演示器，該演示 器可以適用于常規(guī)的教學環(huán)境，從而可以使學生和教師使用普通的生物顯微鏡 方便的觀察到布朗運動現(xiàn)象。
按照本實用新型提供的技術方案，所述布朗運動演示器包括照明光源和透 明觀察窗，其特征是在透明觀察窗上設置用于存放被觀察懸濁液的液池和用 于密封液池的密封槽。
在透明觀察窗的上表面設置有第一道環(huán)形凸臺與第二道環(huán)形凸臺，第一道 環(huán)形凸臺圍成的區(qū)域形成所述液池，第一道環(huán)形凸臺與第二道環(huán)形凸臺之間形 成所述密封槽。在第一道環(huán)形凸臺與第二道環(huán)形凸臺之間還設置有數(shù)道環(huán)形凸 臺，在相鄰兩道環(huán)形凸臺間形成密封槽。在所述環(huán)形凸臺上設置缺口，形成迷 宮狀結(jié)構的密封槽。所述環(huán)形凸臺呈圓環(huán)形或多邊形。
在透明觀察窗的下面設置用于加熱被觀察懸濁液的加熱膜。所述加熱膜是 透明的導電膜。在所述加熱膜上設置允許照明光源發(fā)出的光線通過的缺口或通孔。在液池和密封槽的上面覆蓋有蓋玻片。
本實用新型的優(yōu)點是采用發(fā)光二極管作為實驗器的照明光源，避免了顯 微鏡利用環(huán)境光照明對環(huán)境的依賴，有更好的環(huán)境適應性。利用環(huán)形凸臺形成 的密封槽對觀察液池進行密封，直接利用被觀察懸濁液的溢流隔絕了觀察液池 與外界環(huán)境的接觸，無需額外的密封操作，結(jié)構簡單實驗方便?？芍苯訉σ撼?進行加熱，以方便的觀察溫度對布朗運動現(xiàn)象的影響效果。體積小巧，操作簡 單，明亮醒目，觀察效果良好。

圖1布朗運動的教學演示器原理圖。
圖2多道環(huán)形密封槽示意圖。 圖3迷宮狀密封槽示意圖。 圖4方型環(huán)狀凸臺示意圖。
具體實施方式

如圖1所示在透明觀察窗4上設置用于存放被觀察懸濁液的液池2和用
于密封液池2的密封槽3。在透明觀察窗4的上表面設置有第一道環(huán)形凸臺7與 第二道環(huán)形凸臺8，第一道環(huán)形凸臺7圍成的區(qū)域形成所述液池2，第一道環(huán)形 凸臺7與第二道環(huán)形凸臺8之間形成所述密封槽3。
根據(jù)需要，還可以在第一道環(huán)形凸臺7與第二道環(huán)形凸臺8之間設置數(shù)道 環(huán)形凸臺，在相鄰兩道環(huán)形凸臺間形成密封槽，也可以在所述環(huán)形凸臺上設置 缺口14，形成迷宮狀結(jié)構的密封槽，見圖3。
所述環(huán)形凸臺呈圓環(huán)形或多邊形，如圖2所示的矩形。
在透明觀察窗4的下面設置用于加熱被觀察懸濁液的加熱膜5。所述加熱膜 5是透明的導電膜。也可以在所述加熱膜5上設置允許照明光源6發(fā)出的光線通 過的缺口或通孔，這時所用的加熱膜5就不一定是透明的。
在液池2和密封槽3的上面覆蓋有蓋玻片9，以免被觀察懸濁液溢出或受到 氣流的影響時出現(xiàn)晃動，影響觀察效果。
使用時，照明光源6發(fā)出的光線透過加熱膜5和透明觀察窗4照亮液池2 中的被觀察懸濁液，輕輕蓋上蓋玻片9后，液池2中多余的被觀察懸濁液溢流 到密封槽3中，形成一道液體密封圈隔絕了液池2與外部環(huán)境的接觸，從而避 免了外部環(huán)境對實驗的影響。通過顯微鏡1即可觀察到液池2中懸濁液顆粒的 布朗運動現(xiàn)象。向加熱膜5通電，液池2巾懸濁液溫度升高，在顯微鏡l中即 可觀察到布朗運動加劇的現(xiàn)象。液池2和密封槽3利用第一道環(huán)形凸臺7與第 二道環(huán)形凸臺8構成，為了提高密封效果，必要時可在密封槽3中增加數(shù)道環(huán) 形凸臺IO、 12，形成多道密封槽9、 11、 13的形式，如圖3所示，也可增加數(shù) 道帶缺口的環(huán)形凸臺形成迷宮狀密封槽的形式，如圖3所示。環(huán)形凸臺并不限 定為圖示的圓環(huán)狀，可以是任何形狀，比如矩形，如圖4所示，此時的液池2 和密封槽3也相應的為矩形。所述照明光源6可以采用發(fā)光二極管或普通白熾 燈或激光等光源。發(fā)光二極管發(fā)出的光線均勻照亮上方的透明觀察窗4，顯微鏡 1在透明觀察窗4上方與照明光源6相對的方向觀察。
權利要求1、布朗運動演示器，包括照明光源(6)和透明觀察窗(4)，其特征是在透明觀察窗(4)上設置用于存放被觀察懸濁液的液池(2)和用于密封液池(2)的密封槽(3)。
2、 如權利要求1所述的布朗運動演示器，其特征是在透明觀察窗(4) 的上表面設置有第一道環(huán)形凸臺(7)與第二道環(huán)形凸臺(8)，第一道環(huán)形凸臺(7) 圍成的區(qū)域形成所述液池(2)，第一道環(huán)形凸臺(7)與第二道環(huán)形凸臺(8) 之間形成所述密封槽(3)。
3、 如權利要求2所述的布朗運動演示器，其特征是在第一道環(huán)形凸臺(7) 與第二道環(huán)形凸臺(8)之間還設置有數(shù)道環(huán)形凸臺，在相鄰兩道環(huán)形凸臺間形成密封槽。
4、 如權利要求2或3所述的布朗運動演示器，其特征是在所述環(huán)形凸臺 上設置缺口，形成迷宮狀結(jié)構的密封槽。
5、 如權利要求2或3所述的布朗運動演示器，其特征是所述環(huán)形凸臺呈 圓環(huán)形或多邊形。
6、 如權利要求1所述的布朗運動演示器，其特征是在透明觀察窗(4)的下面設置用于加熱被觀察懸濁液的加熱膜(5)。
7、 如權利要求6所述的布朗運動演示器，其特征是所述加熱膜(5)是 透明的導電膜。
8、 如權利要求6所述的布朗運動演示器，其特征是在所述加熱膜(5) 上設置允許照明光源(6)發(fā)出的光線通過的缺口或通孔。
9、 如權利要求1所述的布朗運動演示器，其特征是在液池(2)和密封槽(3)的上面覆蓋有蓋玻片(9)。
專利摘要本實用新型涉及一種物理教學演示器，尤其是指一種用于演示布朗運動的教學演示器。按照本實用新型提供的技術方案，所述布朗運動演示器包括照明光源和透明觀察窗，其特征是在透明觀察窗上設置用于存放被觀察懸濁液的液池和用于密封液池的密封槽。該演示器可以適用于常規(guī)的教學環(huán)境，從而可以使學生和教師使用普通的生物顯微鏡方便的觀察到布朗運動現(xiàn)象。
文檔編號G09B23/06GK201383243SQ20092003668
公開日2010年1月13日 申請日期2009年2月28日 優(yōu)先權日2009年2月28日
發(fā)明者徐毅剛, 李東躍 申請人:無錫市星迪儀器有限公司