專(zhuān)利名稱(chēng)：凸透鏡成像規(guī)律演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種凸透鏡成像規(guī)律演示器，屬于中學(xué)物理幾何光學(xué)教學(xué)儀器。
目前，在中學(xué)物理教學(xué)中有關(guān)凸透鏡成像教學(xué)中，在有條件的中學(xué)演示物體成像應(yīng)用激光光學(xué)演示儀等實(shí)物演示，這種演示受外界光線(xiàn)量度的限制，在操作過(guò)程中需要調(diào)光屏位置、對(duì)焦等，既費(fèi)時(shí)又麻煩，且不具整體性和連續(xù)性，影響教學(xué)效果，一般鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)則無(wú)條件購(gòu)買(mǎi)這些教學(xué)儀器，影響教學(xué)質(zhì)量。CN2141583Y公開(kāi)了一種透鏡成像演示儀，該演示儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，直觀(guān)性差，且無(wú)法演示虛像的成像規(guī)律。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠演示凸透鏡全部成像規(guī)律且能直接看出成像原理的凸透鏡成像規(guī)律演示器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它是按照三條特殊光線(xiàn)中的兩條確定像的位置設(shè)計(jì)面成。它包括面板、模擬凸透鏡、平行于主軸的光線(xiàn)條、經(jīng)過(guò)平行于主軸的光線(xiàn)條與模擬凸透鏡交點(diǎn)和焦點(diǎn)的光線(xiàn)條、主軸線(xiàn)，在面板上設(shè)有物孔、像孔、虛像孔，其像孔的形狀大小與物體(物體用物孔表示)的實(shí)際成像形狀大小相同，虛像孔設(shè)置在物孔一側(cè)，孔的形狀大小與物體實(shí)際所成虛像相同，虛像孔內(nèi)設(shè)有光源，其光源與對(duì)應(yīng)的物孔光源并聯(lián)。物孔設(shè)置在平行于主軸的光線(xiàn)條與主軸線(xiàn)之間，其頂端與平行于主軸的光線(xiàn)條相連，下部與主軸線(xiàn)相連；物孔和像孔內(nèi)分別裝有光源，相對(duì)應(yīng)的物孔和像孔內(nèi)的光源并聯(lián)；在每個(gè)物孔頂端設(shè)有觸點(diǎn)，平行于主軸的光線(xiàn)條通過(guò)觸點(diǎn)；過(guò)光心的金屬桿通過(guò)光心軸活動(dòng)連接在面板上，觸點(diǎn)和代表過(guò)光心的光線(xiàn)的金屬桿構(gòu)成電鍵。當(dāng)面板上的物孔、像孔和虛像孔做好后，在面板表面覆一層半透明薄膜，并畫(huà)出模擬凸透鏡、平行于主軸的光線(xiàn)條、過(guò)平行于主軸的光線(xiàn)條與模擬凸透鏡交點(diǎn)和焦點(diǎn)的光線(xiàn)條。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)達(dá)到面板上的觸點(diǎn)用金屬釘制成。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，成本低，一般中學(xué)均可購(gòu)買(mǎi)，亦可自行制作；2、使用方便，直觀(guān)性好，能夠演示出凸透鏡的全部成像規(guī)律；3、能夠直觀(guān)看出凸透鏡的成像原理。
附圖
的圖面說(shuō)明附圖為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中平行于主軸的光線(xiàn)條(1)、虛像孔(2)、過(guò)平行于主軸的光線(xiàn)條與模擬凸透鏡交點(diǎn)和焦點(diǎn)的光線(xiàn)條(3)、半透明薄膜(4)、模擬凸透鏡(5)、面板(6)、像孔(7)、金屬桿(8)、焦點(diǎn)(9)、光心軸(10)、物孔(11)、主軸線(xiàn)(12)、觸點(diǎn)(13)、光源(14)。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本實(shí)用新型本實(shí)用新型的面板(6)為長(zhǎng)方形，用五合板制成，首先在面板(6)上開(kāi)挖代表物的物孔(11)，本實(shí)用新型的物孔(11)呈箭頭形，然后按凸透鏡的成像規(guī)律開(kāi)挖像孔(7)，像孔箭頭向下，位于模擬凸透鏡(5)的另一側(cè)，并按凸透鏡的成像規(guī)律在物孔(11)一側(cè)挖出虛像孔(2)，其孔的形狀大小按物孔所成虛像開(kāi)挖，形狀同物孔(11)箭頭向上。物孔(11)、像孔(7)，虛像孔(2)內(nèi)分別裝有光源(燈泡)(14)、物孔(11)和對(duì)應(yīng)的像孔(7)內(nèi)的光源(14)并聯(lián)，物孔與對(duì)應(yīng)的虛像孔內(nèi)的光源并聯(lián)。在面板(6)上開(kāi)挖好孔后，表面粘一層半透明薄膜(4)，本實(shí)用新型是用白布做半透明薄膜(4)，使表面看不到孔。并在每個(gè)物孔(11)的頂端安上用金屬釘制成的觸點(diǎn)(13)，按照反映凸透鏡成像規(guī)律的幾條特殊線(xiàn)在面板的半透明物膜(4)上畫(huà)出模擬凸透鏡(5)、平行于主軸的光線(xiàn)條(1)、焦點(diǎn)(9)、過(guò)平行于主軸的光線(xiàn)條(1)與模擬凸透鏡(5)交點(diǎn)和焦點(diǎn)(9)的光線(xiàn)條(3)、主軸線(xiàn)(12)，使平行于主軸的光線(xiàn)條(1)過(guò)每個(gè)觸點(diǎn)(13)，與主軸線(xiàn)(12)平行，主軸線(xiàn)(12)過(guò)物孔(11)的下端，主軸線(xiàn)(12)與模擬凸透鏡(5)垂直并過(guò)光心。過(guò)光心的金屬桿(8)通過(guò)光心軸(10)活動(dòng)聯(lián)接在面板(6)上。該金屬桿(8)能以光心軸(10)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，與觸點(diǎn)(13)配合構(gòu)成電鍵。
工作原理本實(shí)用新型是依照凸透鏡三條特殊光線(xiàn)設(shè)計(jì)而成，成像實(shí)質(zhì)是用三條特殊光線(xiàn)中的兩條確定像的位置，面當(dāng)物體的大小不變時(shí)，物體在主軸上沿軸線(xiàn)移動(dòng)時(shí)，其中這條光線(xiàn)中平行于主軸的光線(xiàn)過(guò)凸透鏡后一定過(guò)焦點(diǎn)，當(dāng)物體移動(dòng)時(shí)但這條光線(xiàn)的位置始終不變，這樣就可以直接畫(huà)在面板上。過(guò)光心的光線(xiàn)因方向不變所以是一條直線(xiàn)，當(dāng)物體移動(dòng)時(shí)它只繞光心在同一平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，它用一條輕便金屬桿代替，這樣當(dāng)物點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，像點(diǎn)也就跟著移動(dòng)。為了直接看到物和像，在面板上物和像對(duì)應(yīng)的位置挖與相應(yīng)的物和像大小、形狀完全相同的孔，并在里面裝上光源，外面用半透明的薄膜蓋上，使之從表面看不到光源，并在每個(gè)相應(yīng)的物孔頂端裝上金屬觸點(diǎn)，觸點(diǎn)和代表過(guò)光心的光線(xiàn)的金屬桿構(gòu)成電鍵，當(dāng)金屬桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與觸點(diǎn)接觸電路接通，物體發(fā)光，并隨之向前移動(dòng)，由于像孔內(nèi)光源與物孔內(nèi)光源并聯(lián)，所以相應(yīng)像發(fā)光并且隨之移動(dòng)，因此，物、像清晰可見(jiàn)，凸透鏡的成像規(guī)律一目了然，而達(dá)到演示凸透鏡的成像規(guī)律的目的。
權(quán)利要求1.一種凸透鏡成像規(guī)律演示器，包括面板、模擬凸透鏡、平行于主軸的光線(xiàn)條、經(jīng)過(guò)平行于主軸的光線(xiàn)條與模擬凸透鏡交點(diǎn)和焦點(diǎn)的光線(xiàn)條、主軸線(xiàn)，其特征在于a、在面板上設(shè)有物孔、像孔、虛像孔，其像孔的形狀大小與物體的實(shí)際成像形狀大小相同，物孔設(shè)置在平行于主軸的光線(xiàn)條與主軸線(xiàn)之間，其頂端與平行于主軸的光線(xiàn)條相連，下部與主軸線(xiàn)相連；b、物孔和像孔內(nèi)分別裝有光源，相對(duì)應(yīng)的物孔和像孔內(nèi)的光源并聯(lián)；c、每個(gè)物孔頂端設(shè)有觸點(diǎn)，平行于主軸的光線(xiàn)條通過(guò)觸點(diǎn)；d、過(guò)光心的金屬桿通過(guò)光心軸活動(dòng)連接在面板上；e、面板表面覆一層半透明薄膜，并畫(huà)出模擬凸透鏡、平行于主軸的光線(xiàn)條、過(guò)平行于主軸的光線(xiàn)條與模擬凸透鏡交點(diǎn)和焦點(diǎn)的光線(xiàn)條；f、物孔一側(cè)設(shè)有虛像孔，其孔的形狀大小與物體實(shí)際所成的虛像相同，孔內(nèi)設(shè)有光源，其光源與對(duì)應(yīng)的物孔光源并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸透鏡成像規(guī)律演示器，其特征在于觸點(diǎn)為金屬釘。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種凸透鏡成像規(guī)律演示器。它是按照三條特殊光線(xiàn)中的兩條確定像的位置設(shè)計(jì)而成。它包括面板、模擬凸透鏡、主軸線(xiàn)、平行于主軸的光線(xiàn)條、經(jīng)過(guò)平行光線(xiàn)與模擬凸透鏡交點(diǎn)和焦點(diǎn)的光線(xiàn)條、過(guò)光心的金屬桿通過(guò)光心軸活動(dòng)聯(lián)接在面板上，金屬桿與物孔頂端的觸點(diǎn)構(gòu)成點(diǎn)鍵，在面板上按成像規(guī)律設(shè)有物孔、像孔和虛像孔，孔內(nèi)裝有光源，相對(duì)應(yīng)的孔內(nèi)光源并聯(lián)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用方便、直觀(guān)性好、能夠演示出凸透鏡的全部成像規(guī)律等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G09B23/22GK2234639SQ9520785
公開(kāi)日1996年9月4日 申請(qǐng)日期1995年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月7日
發(fā)明者王春興 申請(qǐng)人:王春興