专利名称：激光几何光学实验器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种物理教学实验仪器，用于演示光在各种介质中的几何光学特性，和不同光学元件及系统的成像特性。
背景技术：
现有同类产品中有采用白光光源通过狭缝形成扇形光束用于演示光路的，也有采用氦氖激光管作为光源演示光路的，大都体积较大，价格较高，并且工作时需要外接电源，主要用于教师的课堂演示。目前的教育理念鼓励学生的动手能力和独立思考能力，学生分组实验的比重大大增加，上述仪器已不能满足这种要求。同时由于教学的不同需要和教材变更以及不同地区经济条件的差异，对仪器的功能和价格存在多种且多变的需求，现有产品无法同时给予满足。
发明内容
本实用新型的目的在于设计一种激光几何光学实验器，以便为提高学生的动手能力和独立思考能力，而提供一种行之有效的实验仪器。
按照本实用新型提供的技术方案，在支架上安装度盘，在度盘上或支架上设置可以转动的手柄，在手柄上有可以发出光线的光源组件，在度盘上设置用于指示光线的刻度，光源组件发出的光线与度盘的平面平行，并贴近度盘上有刻度的一侧。
在支架上有水槽，在支架的下端有底座。水槽呈圆盘形，在水槽的顶部设置注水口。在手柄上设置用于放置电池的电池盒。在电池盒内放置用于为光源组件提供电源的电池。
在支架上有水槽，水槽的中心与度盘的中心重合，手柄的内端铰接于度盘的中心，手柄的外端位于度盘的边缘外，光源组件安装于手柄的外端。光源组件上可安置分光附件，可将发出的光线分为两束、三束，或三束以上。在度盘的中心有用于安置实验附件的磁性吸附插孔。在度盘与安置在磁性吸附插孔的实验附件之间夹入预先印制的分划图案、光路图或可书写薄膜。
本实用新型针对学生分组实验的需要以及功能可扩展性的要求，对现有技术进行了改进，主要优点如下
1、采用半导体激光作光源，结构小巧、价格便宜、不需外接电源。光束经准直后再进行扇形扩束，形成的光束轨迹清晰明亮。
2、采用度盘-手柄式结构小巧轻便，可手持操作，适于学生分组实验。光源组可进行360度旋转，适应各种几何光学实验要求。
3、可与度盘结合的水槽构成液体介质几何光学实验模块，将该模块与度盘结合后，光源组可在接近360度的范围内入射，进行液体介质几何光学特性的各种知识点的演示。
4、可装卸的分光附件，形成分光模块，使仪器即能以较低的成本价格，实现基础的几何光学基本定律的实验演示，又能在添加分光模块后形成对各种成像光路和简单光学系统原理的实验演示，适应不同层次的教学需要。
5、磁吸附式的实验附件安置方式，使得更换各种实验附件十分方便，并可通过增加实验附件种类而扩展实验项目。在提高操作便易性的同时，提高了对教材变更和教学需求变化的适应性。
6、可在度盘与元件间，安置预先印制的光路图或可书写薄膜，进行实验指导和强化实验的知识点。并可进行实地描绘实验光路，绘制反向延长光路(虚像)等操作。
图1为本实用新型的结构图。
图2为分光附件的安装示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本产品作详细说明在支架上安装度盘2，在度盘2上或支架上设置可以360度转动的手柄1，在手柄1上具有以激光器和准直-扩束光学系统构成的光源组件5，在度盘2的表面分划可用于读出入射角、反射角、折射角等实验参数的刻度，光源组件5发出的扇形光束在度盘2表面生成光路轨迹，通过旋转手柄1可改变光路轨迹相对于度盘2和实验附件间的入射方向和角度。度盘2表面具有适合显示光路轨迹的漫射特性，光源组件5发出的光线与度盘2的平面平行，并贴近度盘2上有刻度的一侧。在支架上有水槽4，在支架的下端有底座8。水槽4呈圆盘形，在水槽4的顶部设置注水口7。在手柄1上设置用于放置电池的电池盒。在电池盒内放置用于为光源组件5提供电源的电池。
水槽4的中心与度盘2的中心重合，手柄1的内端铰接于度盘2的中心，手柄1的外端位于度盘2的边缘外，光源组件5安装于手柄1的外端。光源组件5上可通过卡口9与卡口槽10方便装拆的方式安置分光附件6。在度盘2的中心有用于安置实验附件的磁性吸附插孔3。在度盘2与安置在磁性吸附插孔3的实验附件之间夹入预先印制的分划图案、光路图或可书写薄膜。
水槽4可如同其它实验附件一般与度盘2结合在一起，水槽4的圆形结构使得试样液体形成半圆柱的形状，从而可以对各种不同的液体介质进行包括全反射在内的所有几何光学基本定律的实验和参数测定。
分光附件6为可拆卸模块，该分光附件6可以是二光束、三光束或三光束以上，当从光源组件5上拆下分光附件6时，即可进行单光束实验演示。装上分光附件6即可将入射光分为二束、三束或三束以上，通过调节旋钮可产生从发散到平行直至会聚的不同状态的入射光束，并可以分别改变各光束的入射角度以形成需要的光路图。
仪器配有各种形状的光学元件和简单的光学系统作为实验附件，所有附件均可通过铁柱吸附在度盘2上的磁性吸附插孔3中，并可绕磁性吸附插孔3的中心任意旋转安置。只需按试验要求设计光学元件或光学系统，并将铁柱定置在恰当位置，即可对实验科目进行扩充。
本实用新型所具有的独特设计及其技术特征为产品带来的便携性与易用性，以及模块化设计带来的可扩展性与市场适应性，使产品不仅能很好的适应学生自己动手开展各种几何光学光路实验的要求，而且能适应教材以及教学要求的变化，和不同经济水平地区学校的购买力水平。
权利要求1.激光几何光学实验器，其特征是在支架上安装度盘(2)，在度盘(2)上或支架上设置可以转动的手柄(1)，在手柄(1)上有可以发出光线的光源组件(5)，在度盘(2)上设置用于指示光线的刻度，光源组件(5)发出的光线与度盘(2)的平面平行，并贴近度盘(2)上有刻度的一侧。
2.如权利要求1所述的激光几何光学实验器，其特征是在支架上有水槽(4)，在支架的下端有底座(8)。
3.如权利要求2所述的激光几何光学实验器，其特征是水槽(4)呈圆盘形，在水槽(4)的顶部设置注水口(7)。
4.如权利要求1所述的激光几何光学实验器，其特征是在手柄(1)上设置用于放置电池的电池盒。
5.如权利要求4所述的激光几何光学实验器，其特征是在电池盒内放置用于为光源组件(5)提供电源的电池。
6.如权利要求1所述的激光几何光学实验器，其特征是在支架上有水槽(4)，水槽(4)的中心与度盘(2)的中心重合，手柄(1)的内端铰接于度盘(2)的中心，手柄(1)的外端位于度盘(2)的边缘外，光源组件(5)安装于手柄(1)的外端。
7.如权利要求1所述的激光几何光学实验器，其特征是光源组件(5)上可通过卡口(9)与卡口槽(10)方便装拆的方式安置分光附件(6)，可将发出的光线分为两束、三束或三束以上。
8.如权利要求1所述的激光几何光学实验器，其特征是在度盘(2)的中心有用于安置实验附件的磁性吸附插孔(3)。
9.如权利要求8所述的激光几何光学实验器，其特征是在度盘(2)与安置在磁性吸附插孔(3)的实验附件之间夹入预先印制的分划图案、光路图或可书写薄膜。
专利摘要激光几何光学实验器，属于一种物理教学实验仪器，用于演示光在各种介质中的几何光学特性，和不同光学元件及系统的成像特性。按照本实用新型提供的技术方案，在支架上安装度盘，在度盘上或支架上设置可以转动的手柄，在手柄上有可以发出光线的光源组件并可通过分光附件改变出射的光束数，在度盘上设置用于指示光线的刻度，光源组件发出的光线与度盘的平面平行，并贴近度盘上有刻度的一侧。其独特的设计及其技术特征为产品带来的便携性、易用性、以及模块化设计带来的可扩展性与市场适应性使产品不仅能很好的适应学生自己动手开展各种几何光学光路实验的要求，而且能适应教材以及教学要求的变化和不同经济水平地区化学校的购买力水平。
文档编号G09B23/00GK2932531SQ200620075350
公开日2007年8月8日 申请日期2006年7月19日 优先权日2006年7月19日
发明者张景鸫, 李东跃 申请人:无锡市星迪仪器有限公司