專(zhuān)利名稱(chēng)：光傳播特性跟蹤圖示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)演示教具，特別是一種光傳播特性跟蹤圖示儀。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原理清晰，能觀察光傳播過(guò)程，跟蹤光的足跡，直接顯示實(shí)際光路的多功能光學(xué)演示教具，目前仍是個(gè)空白。光學(xué)教學(xué)中，學(xué)生看到的光路圖都是教師在黑板上的粉筆畫(huà)線。一些直觀教具，也不能直接跟蹤觀察實(shí)際光路，僅是根據(jù)光傳播的結(jié)果進(jìn)行推理性演示，并沒(méi)有達(dá)到真正直觀的效果。例如，光的直線傳播實(shí)驗(yàn)，演示的是光只能通過(guò)3個(gè)在一條直線上的小孔，并由此推理想象出光的直線傳播特性。學(xué)生看到的只是通過(guò)3個(gè)小孔后落在屏上的光斑，并沒(méi)有看到筆直、明亮的光路貫穿三個(gè)小孔的過(guò)程。而且這只能單一地演示光的直線傳播特性。說(shuō)明光的直線傳播特性的小孔成像實(shí)驗(yàn)、表演光的反射及其規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，也是如此。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原理清晰，現(xiàn)象直觀，操作方便，能跟蹤觀察光傳播過(guò)程，直接顯示實(shí)際光路的光傳播特性跟蹤圖示儀，以最直觀的方式演示并解釋光的傳播、反射、衍射、迭加及波粒二象性。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的本體為一個(gè)四周封閉的盒體，盒體內(nèi)壁為黑色，盒體上有一個(gè)觀察孔和至少兩個(gè)射光孔，盒體內(nèi)有一個(gè)反光鏡片和一個(gè)微粒發(fā)生裝置。
本實(shí)用新型的盒體最好是長(zhǎng)方體，射光孔為兩個(gè)，射光孔與觀察孔分別位于盒體的兩端，反光鏡片安裝在盒體的一個(gè)內(nèi)側(cè)面上。
附圖
給出了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖，本實(shí)用新型的本體為一個(gè)四周封閉的長(zhǎng)方體盒體，上蓋為可開(kāi)啟的活蓋，盒體內(nèi)壁均為黑色，盒體的一端有兩個(gè)射光孔(1)，另一端有一個(gè)觀察孔(4)，在盒體內(nèi)的一個(gè)側(cè)壁上安裝有一塊反光鏡片(2)，在觀察孔下面的盒體的角部安放有一個(gè)微粒發(fā)生裝置(3)。
本實(shí)用新型的使用操作方法如下。
作為與本實(shí)用新型配套使用的附件，應(yīng)有2把聚光手電筒，手電筒上有一根光路導(dǎo)管，它可插入射光孔中并可在孔中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變光路進(jìn)入黑盒的方向。使用時(shí)，把光路導(dǎo)管插入射光孔中，打開(kāi)手電筒開(kāi)關(guān)，射入光柱，通過(guò)觀察孔看，看到的僅是一片黑暗，明亮的光柱被暗盒所“吞沒(méi)”。然后將微粒發(fā)生裝置中的微粒向暗盒空間釋放，筆直明亮的光柱立即顯像。將一條光路投向側(cè)壁的反射鏡，可以看到兩條呈一定夾角的入射光路和反射光路；改變?nèi)肷浞较?，可看到方向隨入射角變化而變換方位的反射光路及其連續(xù)變化的過(guò)程。將兩條光路從兩射光孔中同時(shí)射入，可以看到兩條互不相關(guān)的光路，調(diào)節(jié)二光路走向，使其交叉相遇，可以看到二光路的迭加及其迭加前后各自獨(dú)立傳播的路徑。切斷微粒源，明亮的光路將隨著微粒的排除而“消失”－－明亮的光路依然存在，這可由開(kāi)啟的手電筒以及穿過(guò)盒體空間并從觀察孔射到盒外屏幕上的亮斑得以證實(shí)，但悅目的光路卻看不見(jiàn)了。
作為微粒發(fā)生裝置，最簡(jiǎn)單的是能產(chǎn)生煙塵之類(lèi)的裝置，例如熏香、香煙都可。
本實(shí)用新型也可以進(jìn)行彩色光路的跟蹤觀察。
本實(shí)用新型既可在暗室條件下觀察，也可在明亮的任何環(huán)境下操作。
利用本實(shí)用新型所提供的這種光傳播特性跟蹤圖示儀，學(xué)生可親自動(dòng)手，和教師一起同步演示，隨時(shí)提出與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)的很多復(fù)雜的趣味光學(xué)問(wèn)題；教師的粉筆畫(huà)線被真實(shí)光線自身描畫(huà)的一幅幅形態(tài)不一、方位不同、可控變化、鮮明悅目的實(shí)際光路所替代，深?yuàn)W的光學(xué)道理可在學(xué)生自我操作的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)中被觀察、解釋得清清楚楚。構(gòu)思之巧妙，使用之靈活，結(jié)構(gòu)之簡(jiǎn)單，原理之清晰，使得本實(shí)用新型具有很高的科學(xué)教育價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種光傳播特性跟蹤圖示儀，其特征在于該圖示儀的本體為一個(gè)四周封閉的盒體，盒體內(nèi)壁為黑色，盒體上有一個(gè)觀察孔(4)和至少兩個(gè)射光孔(1)，盒體內(nèi)有一個(gè)反光鏡片(2)和一個(gè)微粒發(fā)生裝置(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光傳播特性跟蹤圖示儀，其特征在于該圖示儀的盒體為長(zhǎng)方體，射光孔(1)為兩個(gè)，射光孔(1)與觀察孔(4)分別位于盒體的兩端，反光鏡片(2)安裝在盒體的一個(gè)內(nèi)側(cè)面上。
專(zhuān)利摘要一種光傳播特性跟蹤圖示儀，本體為一四周封閉的盒體，其上有兩個(gè)以上的射光孔和一個(gè)觀察孔，內(nèi)壁為黑色，盒內(nèi)設(shè)置有一個(gè)反光鏡片和一個(gè)微粒發(fā)生裝置。使用特制的手電筒將光柱射入盒內(nèi)，變換射入方向，利用反光鏡片的反光性能，同時(shí)釋放顯示光路的微粒，可跟蹤觀察光傳播過(guò)程，直接顯示實(shí)際光路，直觀地演示并解釋光的傳播、反射、衍射，迭加及波粒二象性。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，是一種具有科學(xué)教育價(jià)值的教具。
文檔編號(hào)G09B23/22GK2147612SQ93204999
公開(kāi)日1993年11月24日 申請(qǐng)日期1993年2月22日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月22日
發(fā)明者繆興中 申請(qǐng)人:繆興中