一种多功能光学演示教具的制作方法

本实用新型涉及一种教学用演示教具组件，特别是一种多功能光学演示教具组件。

背景技术：

在中学的教学内容中，光学学习也是其中重要的部分，包括光的传播特性、光的折射现象、反射现象、小孔成像以及透镜成像原理等，都是非常重要的学习内容。在现有的教学过程中，为了说明光的这些特性现象，通常只是采用画图展示的方式，这样的方式只能算是一种最基本的办法，虽然算的上直观，但是无法让人真实的看到光线这些特性及现象，不利与学生对相关知识的学习和理解。

技术实现要素：

本实用新型的目的在提供一种能让人真实的看到光线这些特性及现象的多功能光学演示教具组件，以利于学生更加深刻地理解和学习。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种多功能光学演示教具，其特征在于：包括一块演示板、扇形光线发生器、透镜块组件和反射元件组件；所述扇形光线发生器发出一个或多个相互平行的扇面形的光线，所述演示板具有一个演示平面，所述演示板采用导磁材料制成，所述演示平面上设有圆形角刻度线，角度刻度线3包括十字形刻度基准线，基准线交叉点为原点，刻度盘盘面上以原点为中心沿圆周设置径向刻度线构成所述角度刻度线3；所述透镜块组件包括凸透镜块和凹透镜块，所述凸透镜块和凹透镜块由具有一定厚度的板状透明材料制成，凸透镜块的外轮廓线与凸透镜截面相同，凹透镜块的外轮廓线与凹透镜截面相同；所述反射元件组件包括平面反射镜元件和具有不平整反射表面的漫反射元件；所述扇形光线发生器、凸透镜块和凹透镜块上均设有永磁体用以吸附在演示板的演示平面上。

本多功能光学演示教具通过永磁体将凸透镜块或凹透镜块吸附在演示板的演示平面的圆形角刻度的中心位置上，扇形光线发生器吸附在凸透镜块或凹透镜块一侧的光轴上，扇形光线发生器发出的多个相互平行的扇面形的光线就会在演示平面上显示出光线的光迹，非常直观，选用不同种类的透镜块就能演示不同的光学现象。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例外观结构示意图之一；

图2为本实用新型具体实施例外观结构示意图之二；

图3为本实用新型具体实施例局部分解结构示意图；

图4-10为本实用新型透镜块组件中各种透镜块具体实施例结构示意图；

图11为本实用新型凸透镜具体实施例外观结构示意图；

图12为本实用新型发光器具体实施例外观结构示意图；

图13为本实用新型成像屏具体实施例外观结构示意图；

图14为本实用新型反射元件组件具体实施例外观结构示意图之一；

图15为本实用新型反射元件组件具体实施例外观结构示意图之二；

图16为本实用新型扇形光线发生器具体实施例外观结构示意图之一；

图17为本实用新型扇形光线发生器具体实施例外观结构示意图之二；

图18为本实用新型扇形光线发生器具体实施例分解结构示意图；

图19为本实用新型直线光发生装置具体实施例外观结构示意图图20为本实用新型多扇形光线发生器具体实施例外观结构示意图；

图21-23为本实用新型不同使用状态示意图。

具体实施方式

本实用新型多功能光学演示教具包括一块演示板1、扇形光线发生器4、透镜块组件和反射元件组件。所述扇形光线发生器4发出一个或多个相互平行的扇面形的光线，即包括单光扇形光线发生器和多光扇形光线发生器。如图1-3所示，所述演示板1具有一个演示平面，形状不限定，一般可以选矩形，所述演示板1采用导磁材料制成，优选采用薄鉄板制成，所述演示平面上设有圆形角刻度以便测量出光线的角度刻度线3，角度刻度线3包括十字形刻度基准线，基准线交叉点为原点，刻度盘盘面上以原点为中心沿圆周设置径向刻度线构成所述角度刻度线3；为了方便演示，演示板1优选设置在一个支座2上，支座2由底座201和直立的立杆202组成，演示板1优选可拆卸地设置在支座2的立杆202上端，如插设的方式。

所述透镜块组件包括凸透镜块和凹透镜块，凸透镜块和凹透镜块可以有多块不同形状规格，本具体实施例中，凸透镜块有：双凸透镜块4（如图4所示）、平凸透镜块5（如图5所示）、凹凸透镜块6（如图6所示）和半圆凸透镜块11（如图11所示）；凹透镜块有：平凹透镜块7（如图7所示）、双凹透镜块8（如图8所示），还有三棱透镜块9（如图9所示），可以根据需要进行增减。

所述凸透镜块和凹透镜块由具有一定厚度（如5-20mm）的板状透明材料（如树脂）制成，凸透镜块的外轮廓线与凸透镜截面相同，凹透镜块的外轮廓线与凹透镜截面相同；所述反射元件组件包括平面反射镜元件和具有不平整反射表面的漫反射元件（具有规则或不规则波浪形反射表面），本具体实施例中，如图14-15所示，平面反射镜元件设有一个方条形底座15，一侧表面设有平面反光镜14；在方条形底座15一侧表面设有规则或不规则波浪形反光镜18及构成漫反射元件。所述凸透镜块和凹透镜块的底部均设有磁体16用以吸附在演示板1的演示平面上。

为了使得本光学演示教具具有更多的功能，还包括有凸透镜组、凹透镜组、成像屏13和发光器12，所述凸透镜组中包括多个不同规格的凸透镜，如图10所示，每个凸透镜10包括的凸透镜本体1001，凹透镜组包括多个不同规格的凹透镜本体，凹透镜本体和凸透镜本体均安装在各自的镜座1002上，所述镜座1002上均设有永磁体用以吸附在演示板1的演示平面上；如图13所示，成像屏13可以由平板构成，如塑料板，可有不同类型，成像屏13可以是透明的，不透明的或磨砂的。为了更好地表现成像效果，所述发光器12的光源优选具有一定的图案形状，如方形、圆形或箭头形等，可以由多个发光二级管组成，如图12所示。

所述发光器12和成像屏13上优选均设有永磁体以吸附在演示板1的演示平面上。

本具体实施例中，扇形光线发生器4包括直线光发生装置401及设置在直线光发生装置401前方的折射件402，所述直线光发生装置401发出直线光，所述折射件402为圆柱形构件，由透明材料制成，所述折射件402设置在所述直线光发生装置401发出直线光的光轴中且与所述光轴垂直。

所述扇形光线发生器4发出一个或多个相互平行的扇面形的光线，如图17-20所示，本具体实施例中，为了方便演示，所述扇形光线发生器4设有底座，底座为平板状，底座上设有1个（如图16所示）和3个平行圆管状套壳403（如图20所示），所述直线光发生装置401设置在套壳403中，每个套壳403中均设有直线光发生装置401，所述直线光发生装置401优选与套壳403内孔间隙配合，构成可分拆的结构，所述直线光发生装置401优选由激光发生器构成，所述直线光发生装置401发出直线光的光轴与所述套壳403中心轴平行设置，优选为重合设置，所述套壳403前端内壁两侧对称设有一段轴向直槽404，所述折射件为圆柱形构件，由透明材料制成，所述折射件402的直径与轴向直槽404宽度间隙配合，所述折射件402的两端配合在轴向直槽404中，外侧端固定设有限位圆环405，轴向直槽404的长度无需过长，足够安装折射件402和限位圆环405即可。所述底座的底部设有永磁体406，扇形光线发生器4可以利用永磁体406的磁性吸附在演示板1上。

为了能够演示光线的直线传播特性，本具体实施例中，所述十字形刻度基准线将演示板1分成四个部分，所述演示板1上四个部分中其中一个部分与其余部分分体设置，所述分体部分的一侧边与所述演示板1的其余部分相铰接，具体可通过合页17铰接。