本發(fā)明屬于物理教學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種光學(xué)教學(xué)演示裝置。

背景技術(shù)：

在中學(xué)物理教學(xué)中，光的干涉、衍射、反射和折射現(xiàn)象的教學(xué)演示，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握光的本性、傳播規(guī)律及實(shí)際應(yīng)用是非常重要的，但目前教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)在于：光學(xué)現(xiàn)象不直觀，無(wú)法形成視覺(jué)效果較好的多角度可視效果，從而影響了教學(xué)質(zhì)量，而且常用的實(shí)驗(yàn)裝置只能用于演示光的折射、漫反射等光學(xué)現(xiàn)象，而不能演示光的干涉、衍射現(xiàn)象，同時(shí)常用的激光筆的控制操作仍然需要教師的手按住激光筆的開(kāi)關(guān)，操作不方便，不利于課堂演示。

申請(qǐng)?zhí)?201520053250.1提供一種教學(xué)用光學(xué)儀器，其包括箱體、設(shè)置在箱體底部的支架以及設(shè)置在所述支架上的滾輪，所述箱體內(nèi)部設(shè)置有光具座、光源、水透鏡以及光屏，所述光源、水透鏡以及光屏通過(guò)固定支架設(shè)置在所述光具座上；所述光源包括殼體、設(shè)置在殼體外壁上的F光源以及設(shè)置在所述殼體內(nèi)部的激光光源，所述殼體的外壁上設(shè)置有一供所述激光光源通過(guò)的通孔，所述激光光源包括第一激光光源和第二激光光源，所述第一激光光源以及所述第二激光光源通過(guò)固定裝置固定在所述殼體內(nèi)部，該結(jié)構(gòu)功能單一、使用范圍有限。

申請(qǐng)?zhí)朇N201410122562.3公開(kāi)一種光的干涉、衍射、反射、折射現(xiàn)象的空間立體演示儀，包括有激光源座、激光筆、光學(xué)現(xiàn)象演示元件和光路立體演示箱，所述的光路立體演示箱包括有透明的箱體，該箱體內(nèi)設(shè)置有液態(tài)或氣態(tài)的透明膠體；所述的激光筆，其發(fā)光色包括有至少兩種顏色，該激光筆規(guī)格外型相同、側(cè)部設(shè)置有控制按鈕；所述的激光源座包括至少兩層高低平行排列的底板，每一層的底板上均前后間隔設(shè)置有前固定板、按鈕控制板和后固定板，該前固定板上設(shè)置有多個(gè)橫向和縱向的用于固定激光筆的前固定孔，該后固定板上設(shè)置有與前固定孔數(shù)量以及位置相對(duì)應(yīng)并用于固定激光筆的后固定孔，按鈕控制板上設(shè)置有與前固定孔數(shù)量以及位置相對(duì)應(yīng)的按鈕控制孔，所述的按鈕控制孔的形狀為在圓形孔的外側(cè)開(kāi)設(shè)一段弧形凹槽，該弧形凹槽的兩端離上述圓形孔的圓心線性增大設(shè)置。該結(jié)構(gòu)的不足之處在于：該結(jié)構(gòu)在演示過(guò)程中，由于整體機(jī)構(gòu)重量較大不便移動(dòng)，坐在教室左右兩側(cè)的學(xué)生只能保證某一側(cè)進(jìn)行觀測(cè)，影響教學(xué)效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光學(xué)教學(xué)演示裝置，通過(guò)設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)的底座，實(shí)現(xiàn)了整體結(jié)構(gòu)或者局部結(jié)構(gòu)360°轉(zhuǎn)動(dòng)，有利于教室內(nèi)每個(gè)位置的學(xué)生直觀光學(xué)演示，提高教學(xué)效果。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

光學(xué)教學(xué)演示裝置，包括底座、光源供給機(jī)構(gòu)和光路顯示機(jī)構(gòu)，所述底座包括第一底座和第二底座，所述第一底座和所述第二底座中心設(shè)置轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上端伸出所述第二底座并設(shè)置豎直方向的第一滑軌；所述光源供給機(jī)構(gòu)包括定位板、卡板和設(shè)置在卡板內(nèi)的激光燈，所述激光燈為多個(gè)，所述卡板與所述定位板固定連接，所述定位板遠(yuǎn)離所述卡板的端面設(shè)置與所述第一滑軌相匹配的第一滑塊；所述第二底座上表面設(shè)置第二滑軌，所述光路顯示機(jī)構(gòu)包括中空透明盒體，所述中空透明盒體下端面設(shè)置第三底座，所述第三底座下端面設(shè)置與所述第二滑軌相匹配的第二滑塊。

進(jìn)一步的，所述第三底座上端面設(shè)置第三滑軌，所述中空透明盒體下端面設(shè)置與所述第三滑軌相匹配的第三滑塊，所述第三滑軌的方向與所述第二滑軌的方向垂直。

進(jìn)一步的，所述中空透明盒體包括上板、下板、左板、右板、前板和后板，所述上板開(kāi)設(shè)進(jìn)氣孔和進(jìn)液孔，所述下板設(shè)置排水孔，所述左板靠近所述轉(zhuǎn)軸，所述左板包括鉸接的上左板和下左板，所述上左板與所述上板、前板和后板密封扣接，所述下左板分別與所述下板、前板和后板固定連接，所述右板內(nèi)壁設(shè)置成像板，所述前板和后板內(nèi)壁均設(shè)置與水平面相平行的多層第四滑軌，所述第四滑軌內(nèi)滑動(dòng)連接光線演示元件，所述光線演示元件為平面鏡、非平面鏡、凸透鏡、凹透鏡或者三棱鏡。

進(jìn)一步的，所述成像板為顯示屏，所述顯示屏內(nèi)設(shè)置顯色模塊和控制模塊，所述控制模塊控制所述顯色模塊工作。

進(jìn)一步的，所述定位板外表面設(shè)置角度線，所述中空透明盒體外壁滑動(dòng)連接量角板。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明的底座包括第一底座和第二底座，第一底座和第二底座中心設(shè)置轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上端伸出第二底座并設(shè)置豎直方向的第一滑軌；光源供給機(jī)構(gòu)包括定位板、卡板和設(shè)置在卡板內(nèi)的激光燈，激光燈為多個(gè)，卡板與定位板固定連接，定位板遠(yuǎn)離卡板的端面設(shè)置與第一滑軌相匹配的第一滑塊；第二底座上表面設(shè)置第二滑軌，光路顯示機(jī)構(gòu)包括中空透明盒體，中空透明盒體下端面設(shè)置第三底座，第三底座下端面設(shè)置與第二滑軌相匹配的第二滑塊。使用時(shí)，將第一底座放置在桌面上，轉(zhuǎn)軸相對(duì)第一底座可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，第二底座相對(duì)轉(zhuǎn)軸可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使用時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)第二底座實(shí)現(xiàn)調(diào)整中空透明盒體的朝向方向，有利于對(duì)教室內(nèi)所有角度的學(xué)生進(jìn)行光學(xué)演示；另外，通過(guò)滑動(dòng)第三底座實(shí)現(xiàn)調(diào)整中空透明盒體與轉(zhuǎn)軸之間的距離，本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便于光學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中向?qū)W生演示光線的長(zhǎng)度和軌跡；此外，通過(guò)第一滑塊相對(duì)第一滑軌的滑動(dòng)連接可實(shí)現(xiàn)激光燈的上下移動(dòng)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)第一滑塊調(diào)節(jié)激光燈的傾斜角度實(shí)現(xiàn)調(diào)整光線的入射角。

2.第三底座上端面設(shè)置第三滑軌，中空透明盒體下端面設(shè)置與第三滑軌相匹配的第三滑塊，第三滑軌的方向與第二滑軌的方向垂直，使用時(shí)通過(guò)調(diào)整第三滑塊在第三滑軌內(nèi)的位置實(shí)現(xiàn)對(duì)中空透明盒體的位置微調(diào)，有效提高本發(fā)明光線傳播路徑的準(zhǔn)確性。

3.中空透明盒體包括上板、下板、左板、右板、前板和后板，其中左板靠近轉(zhuǎn)軸，上板開(kāi)設(shè)進(jìn)氣孔和進(jìn)液孔用于在中空透明盒體內(nèi)沖入液體和氣體，例如在中空透明盒體內(nèi)裝入膠體用于演示丁達(dá)爾現(xiàn)象；下板設(shè)置排水孔用于將中空透明盒體內(nèi)的液體順利排出；左板包括鉸接的上左板和下左板，上左板與上板、前板和后板密封扣接，下左板分別與下板、前板和后板固定連接，右板內(nèi)壁設(shè)置成像板，前板和后板內(nèi)壁均設(shè)置與水平面相平行的多層第四滑軌，第四滑軌內(nèi)滑動(dòng)連接光線演示元件，光線演示元件為平面鏡、非平面鏡、凸透鏡、凹透鏡或者三棱鏡，使用時(shí)打開(kāi)上左板，通過(guò)簡(jiǎn)單推拉將光線演示元件安裝在第四滑軌內(nèi)，而且推拉過(guò)程方便快捷。需指出的，光的折射或者散射實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在中空透明盒體內(nèi)沖入液體時(shí)，液體的上表面低于下左板的最上端即可防止液體溢出，在液體上方?jīng)_入氣體，上左板與上板、前板和后板密封扣接防止氣體溢出，由此得知本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效提高演示過(guò)程中的穩(wěn)定性。

4.成像板為顯示屏，顯示屏內(nèi)設(shè)置顯色模塊和控制模塊，搭配激光燈的光照顏色，控制模塊控制顯色模塊顯色用于突出激光燈的光照亮度，本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效提高演示效果。

5．定位板外表面設(shè)置角度線，中空透明盒體外壁滑動(dòng)連接量角板，使用時(shí)定位板上的刻度線用于直接定位激光燈與水平面的夾角，量角板用于量測(cè)反射角或者折射角的角度大小，本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以從數(shù)據(jù)上直接向?qū)W生驗(yàn)證反射定律或者折射定律。

綜上，本發(fā)明使用時(shí)操作方便快捷，而且對(duì)教室內(nèi)所有位置的學(xué)生均可以實(shí)現(xiàn)演示的目的，有效提高教學(xué)品質(zhì)和教學(xué)效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一光源供給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一第二底座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一光路顯示機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一第三底座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例一弧形夾持凸起的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例三第一底座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例四第一底座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例四第一底座下端面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-第一底座，2-第二底座，3-轉(zhuǎn)軸，4-第一滑軌，5-定位板，6-卡板，7-激光燈，8-第一滑塊，9-第二滑軌，10-上板，11-右板，12-前板，13-進(jìn)氣孔，14-進(jìn)液孔，15-排水孔，16-上左板，17-下左板，18-成像板，19-第四滑軌，20-光線演示元件，21-第三底座，22-第二滑塊，23-第三滑軌，24-第三滑塊，25-量角板，26-第一水平部，27-弧形部，28-第二水平部，29-容納槽，30-滾輪，31-弧形夾持凸起。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例一

如圖1至圖6所示，本發(fā)明包括底座、光源供給機(jī)構(gòu)和光路顯示機(jī)構(gòu)，底座包括第一底座1和第二底座2，第一底座1和第二底座2均為圓盤(pán)狀且中心安裝轉(zhuǎn)軸3，第一底座1的直徑小于第二底座2的直徑，第二底座2上表面設(shè)置第二滑軌9，第二滑軌9為三條，轉(zhuǎn)軸3上端伸出第二底座2并開(kāi)設(shè)有豎直方向的第一滑軌4；

光源供給機(jī)構(gòu)包括定位板5、卡板6和設(shè)置在卡板6內(nèi)的激光燈7，激光燈7為多個(gè)，本實(shí)施例優(yōu)選兩個(gè)，兩個(gè)激光燈7可用于在演示平行光的反射定律和折射定律，卡板6與定位板5固定連接，定位板5遠(yuǎn)離卡板6的端面一體成型與第一滑軌4相匹配的第一滑塊8；

光路顯示機(jī)構(gòu)包括中空透明盒體，中空透明盒體包括上板10、下板、左板、右板11、前板12和后板，上板10開(kāi)設(shè)進(jìn)氣孔13和進(jìn)液孔14，下板開(kāi)設(shè)排水孔15，左板包括鉸接的上左板16和下左板17，上左板16與上板10、前板12和后板密封扣接，下左板17分別與下板、前板12和后板粘接連接，右板11內(nèi)壁粘接成像板18，成像板18為顯示屏，顯示屏內(nèi)設(shè)顯色模塊和控制模塊，控制模塊控制顯色模塊工作，前板12和后板內(nèi)壁均開(kāi)設(shè)與水平面相平行的多層第四滑軌19，本實(shí)施例優(yōu)選兩層，第四滑軌19內(nèi)滑動(dòng)連接光線演示元件20，光線演示元件20為平面鏡、非平面鏡、凸透鏡、凹透鏡或者三棱鏡，圖4中顯示的為三棱鏡；第二滑軌9內(nèi)滑動(dòng)連接第三底座21，第三底座21下端面一體成型與第二滑軌9相匹配的第二滑塊22；第三底座21上端面設(shè)置第三滑軌23，中空透明盒體下端面設(shè)置與第三滑軌23相匹配的第三滑塊24，第三滑軌23的方向與第二滑軌9的方向垂直。第一滑軌4、第二滑軌9、第三滑軌23內(nèi)均設(shè)置多個(gè)弧形夾持凸起31，弧形夾持凸起31用于定位第一滑塊8、第二滑塊22和第三滑塊24的位置，防止調(diào)整后光學(xué)實(shí)驗(yàn)演示過(guò)程中第一滑塊8、第二滑塊22和第三滑塊24自行滑動(dòng)影響演示效果的問(wèn)題發(fā)生，由于結(jié)構(gòu)類似，圖6中僅示出第一滑塊8和第一滑軌4內(nèi)弧形夾持凸起31的位置關(guān)系。

本發(fā)明在使用時(shí)，第一底座1放置在桌面上，轉(zhuǎn)軸3相對(duì)第一底座1可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，第二底座2相對(duì)轉(zhuǎn)軸3可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)第二底座2實(shí)現(xiàn)調(diào)整中空透明盒體的朝向方向，有利于對(duì)教室內(nèi)所有角度的學(xué)生進(jìn)行光學(xué)演示；另外，通過(guò)滑動(dòng)第三底座21實(shí)現(xiàn)調(diào)整中空透明盒體與轉(zhuǎn)軸3之間的距離，本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便于光學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中向?qū)W生演示光線的長(zhǎng)度和軌跡；此外，通過(guò)第一滑塊8相對(duì)第一滑軌4的滑動(dòng)連接可實(shí)現(xiàn)激光燈的上下移動(dòng)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)第一滑塊8調(diào)節(jié)激光燈7的傾斜角度實(shí)現(xiàn)調(diào)整光線的入射角。

光反射演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程：在中空透明盒體的下部分加入膠體、上部分加入煙霧，當(dāng)激光燈7為打開(kāi)一個(gè)時(shí)，光線演示元件20為平面鏡，平面鏡為上下兩層安裝，激光燈7的光線斜射入中空透明盒體的煙霧中，量測(cè)入射角和兩次反射過(guò)程反射角，驗(yàn)證反射定律；另外，同時(shí)打開(kāi)兩個(gè)激光燈7，演示平行光在平面鏡和非平面鏡上的可以對(duì)比光的鏡面反射和漫反射現(xiàn)象；

光的折射演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程：當(dāng)激光燈7為打開(kāi)一個(gè)時(shí)，激光燈7的光線斜射入中空透明盒體的膠體內(nèi)，量測(cè)入射角和折射角，驗(yàn)證折射定律；另外，同時(shí)打開(kāi)兩個(gè)激光燈7，演示平行光在同一種液體介質(zhì)中的傳播規(guī)律；需指出的是，光線射入膠體內(nèi)產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象更容易觀察到光線的傳播路徑。

通過(guò)在第四滑軌19內(nèi)滑動(dòng)連接凸透鏡或者凹透鏡，可以驗(yàn)證近視或者遠(yuǎn)視的原理，通過(guò)三棱鏡觀察光的色散現(xiàn)象。

實(shí)施例二

本實(shí)施例與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)基本相同，不同的是：如圖7所示，定位板5外表面設(shè)置角度線，后板外壁滑動(dòng)連接量角板25。使用時(shí)定位板5上的刻度線用于直接定位激光燈7與水平面的夾角，量角板25用于量測(cè)反射角或者折射角的角度大小，本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以從數(shù)據(jù)上直接向?qū)W生驗(yàn)證反射定律或者折射定律。

實(shí)施例三

本實(shí)施例與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)基本相同，不同的是：如圖8所示，第一底座1側(cè)端面對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)提手，提手包括第一水平部26、弧形部27和第二水平部28，第一水平部26和第二水平部28鉸接在第一底座1內(nèi)，第一底座1還設(shè)置容納弧形部27的U形槽（圖未示），本實(shí)施例通過(guò)增設(shè)提手，便于快速搬挪實(shí)驗(yàn)器材。

實(shí)施例四

本實(shí)施例與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)基本相同，不同的是：如圖9和圖10所示，第一底座1下端面設(shè)置三個(gè)容納槽29，容納槽29內(nèi)鉸接滾輪30，滾輪30可全部翻轉(zhuǎn)至容納槽29內(nèi)，不影響第一底座1與試驗(yàn)臺(tái)的接觸，將滾輪30外翻使用滾輪30進(jìn)行短距離移動(dòng)，本實(shí)施例與實(shí)施例三的效果基本相同，通過(guò)設(shè)置滾輪30，便于快速搬挪實(shí)驗(yàn)器材。

最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。