[實用新型]一種凸透鏡成像實驗裝置

有效

• 申請號: 201420193723.3
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN203773830U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 徐亞榮
• 申請（專利權）人: 西安高新第三中學
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 西安智萃知識產權代理有限公司 61221
• 代理人: 張超

技術領域

本實用新型屬于教學用具技術領域，涉及一種凸透鏡成像實驗裝置，特別涉及一種成像光源為電光源的凸透鏡成像實驗裝置。

背景技術

凸透鏡成像規律實驗是中學教材中重要物理實驗，其實驗目的是通過借助特定的教學設備引導學生認知凸透鏡的成像規律。完成凸透鏡成像規律實驗所需的教學設備主要包括光具座、凸透鏡、光源和光屏等部件。實驗時，在凸透鏡的兩側分別放置光源和光屏，通過移動光源或光屏相對于凸透鏡的距離，使得光源在光屏上成清晰的像。

目前在教學中，所用光源通常為蠟燭，但以蠟燭為光源存在較多的缺陷。這些缺陷主要包括使用蠟燭進行實驗，具有一定的不安全性；蠟燭燃燒產生的氣體和冒出的黑煙，讓實驗者感覺不舒服；蠟燭燭焰裸露在空氣中，易受氣流影響而晃動，光源穩定性差，導致燭焰和燭焰的像的高度不便于測量；隨著蠟燭的燃燒，蠟燭的高度在減小，燭焰的像隨之往上移動動，成像高度測量不穩定；使用蠟燭作為光源時，最清晰的像的位置不易確定；滴下來的蠟不便于清理，易污染放置光源。

專利CN2645158Y（公告日2004年9月29日）公開了一種凸透鏡成像實驗儀，具有物體和成像的坐標直觀的技術效果，但其所用光源是蠟燭，存在上述以蠟燭為光源的種種缺陷。專利CN201622748U（公告日2010年11月03日）公開了一種多功能成像教具，以發光二極管作為光源，克服了蠟燭作為光源的技術缺陷，但光源和光屏的位置不可調節，只可手動移動立板，并且不具有測量間距所用的標尺。

因此，需要對現有凸透鏡成像規律實驗的教學設備進行改進，提高本實驗的教學效果。

發明內容

本實用新型主要針對以蠟燭作為常用光源的上述技術問題，對構成光源的部件進行了改進，并設計了一種光源穩定、成像效果好、操作簡單的凸透鏡成像實驗裝置。

本實用新型采取的技術方案是：

一種凸透鏡成像實驗裝置，包括導軌及設置在導軌上的凸透鏡、光屏和光源板，光屏和光源板分布在凸透鏡的兩側，凸透鏡、光屏和光源板的水平中心線在同一條直線上，所述光源板的中心處開設一凹槽，凹槽內安裝有光源，且光源與光源板靠近凸透鏡一側的板面處于同一平面，所述光源為電光源。

所述電光源為數碼管，光源板遠離凸透鏡一側的板面上固定有光源殼體，所述光源殼體內設置有與光源相聯接的電源、開關和導線。

所述光屏靠近凸透鏡的一側的中部設置有讀取成像高度的刻度。

所述導軌為兩個且相互平行，導軌所在平面與水平面相平行，導軌端部與兩個光具座固定聯接。

所述光具座之間固定有標尺，標尺與導軌相平行。

所述導軌上設置有沿導軌滑動的光屏支座、凸透鏡支座和光源支座，所述光屏支座與光屏相聯接，凸透鏡支座與凸透鏡相聯接，光源支座與光源板相聯接。

所述光具座上安裝驅動電機，驅動電機與光源支座之間固定有伸縮桿，驅動電機通過伸縮桿驅動光源支座沿導軌滑動。

所述導軌的內側對稱開設帶有凹槽的軌座各一個，光屏支座、凸透鏡支座和光源支座與導軌相聯接的聯接段的端部分別均設置有滾輪，光屏支座、凸透鏡支座和光源支座分別通過滾輪在軌座內移動。

本實用新型的優點是：

（1）本實用新型的光源為電光源，光源優選為數碼管，很好的回避了以蠟燭作為光源的種種缺陷，并且選用人肉眼比較敏感的紅色光源，光屏上呈現的像特別清晰，光源穩定性好，教學演示效果好。光源若為數碼管，光源的高度可以預先測定，減少實驗過程中的測量過程。

（2）本實用新型的光屏上具有可讀取成像高度的刻度，無需再用刻度尺，便于在光屏上直接讀取成像高度。

（3）本實用新型設置有驅動電機和伸縮桿，驅動電機驅動伸縮桿，伸縮桿帶動光源移動，取代了手動操作，同時也增加了教學演示的趣味性。

以下將結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是凸透鏡成像實驗裝置示意圖。

圖2是帶有驅動電機和伸縮桿的凸透鏡成像實驗裝置示意圖。

圖3是光源安置位置示意圖。

圖4是導軌斷面結構示意圖。

附圖標記說明：1、光具座；2、導軌；3、光源支座；4、光源板；5、固定抱臂；6、凸透鏡；7、光屏；8、伸縮桿；9、驅動電機；10、光源；11、標尺；12、光屏支座；13、軌座；14、滾輪；15、凸透鏡支座。

具體實施方式

實施例1：