一种高中物理光学实验设备的制作方法

本实用新型涉及物理实验设备领域，具体是一种高中物理光学实验设备。

背景技术：

高中物理中光的反射、折射和衍射是需要掌握的知识点，为了学生直观认识上述光学现象，教师需要进行光学实验。而进行光的反射、折射和衍射实验时，需要准备多套实验器材，存在使用不便的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高中物理光学实验设备，以解决现有技术高中光学实验器材存在使用不便的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种高中物理光学实验设备，其特征在于：包括安装座，安装座底部前端向前延伸形成前底板，前底板的顶面前侧设有凸起的弧形滑轨，弧形滑轨的圆心位于安装座前侧面的竖直中心线上，弧形滑轨上滑动安装有一对滑座，每个滑座顶部安装有轴向竖直的伸缩杆，其中一个滑座上伸缩杆上端固定有光源支架，光源支架上安装光源，且光源支架使光源的光轴始终位于弧形滑轨的径向上，另一个滑座上伸缩杆上端固定有光接收器座，光接收器座朝向安装座前侧面的一面安装有光接收器，所述前底板上设有玻璃块，玻璃块后侧面紧贴安装座前侧面，玻璃块的高度小于或等于安装座的高度；

安装座顶面位于前后方向的水平中分线位置设有滑槽，滑槽内滑动安装有一对滑块，每个滑块顶部分别与安装座顶面齐平或高于安装座顶面，其中位于前方的滑块顶部固定有镜架，镜架中安装有反射镜，镜架使反射镜的反射面始终朝向正前方，位于后方的滑块顶部固定有光栅架，光栅架中安装有光栅，所述光栅架使光栅整体高度高于反射镜整体高度，且光栅架使光栅的前侧面始终朝向正前方，所述安装座顶面后端固定有光屏架，光屏架安装有光屏，且光屏架使光屏的前侧面始终正对光栅的后侧面。

所述的一种高中物理光学实验设备，其特征在于：所述弧形滑轨的外弧面设有沿弧形滑轨延伸的轨道槽，轨道槽的槽底成型为齿面，所述滑座分别卡装于弧形滑轨上，每个滑座底部靠近弧形滑轨外弧面位置分别转动安装有轴向竖直的齿轮，齿轮一侧伸入弧形滑轨外弧面的轨道槽中并与齿面传动啮合，每个滑座顶部对应齿轮位置安装有电机，电机输出轴竖直向下与齿轮的轮轴连接。

所述的一种高中物理光学实验设备，其特征在于：所述玻璃块放置于前底板顶面并紧贴安装座前侧面，前底板上位于安装座前方位置设有沿左右水平方向延伸的卡槽，玻璃块底部连接有卡块卡装在卡槽中，且卡槽在前后方向的宽度大于卡块在前后方向的宽度。

所述的一种高中物理光学实验设备，其特征在于：所述光接收器座上的光接收器为光敏开关，光学接收器座顶部安装有指示灯，光学接收器座内部安装有电池，电池、光敏开关、指示灯串联形成回路。

所述的一种高中物理光学实验设备，其特征在于：所述光源支架为u型架，u型架的两个u型臂内壁设置夹紧橡胶，所述光源为点光源、平行光源中的任意一种，光源装入u型架中并由夹紧橡胶夹紧。

本实用新型进行折射实验时，调节光源支架对应的伸缩杆高度，使光源对准玻璃块，并通过电机驱动光源支架对应的滑座沿弧形滑轨滑动，使光源出射光呈一定角度入射至玻璃块，由于光源的光轴始终保持沿弧形滑轨的径向，因此出射光是入射至玻璃块前侧面竖直中心线上对应高度位置的。光源的出射光在玻璃块中的光形成折射，通过玻璃块顶面能够观察到光的折射现象。同时，在前底板对应弧形滑轨位置设置角度刻度，可通过观测滑座沿弧形滑轨滑动的角度获知光源出射光入射至玻璃块的入射角，在安装座与玻璃块紧贴的前侧面沿左右水平方向设置距离刻度，可观测折射光的偏移距离，在结合玻璃块前后方向的长度，即可计算得到折射角。同时，玻璃块为放置于前底板上，因此可通过更换不同材质的玻璃块，观测光在不同折射率材料中的折射现象。

本实用新型进行反射实验时，调节光源支架对应的伸缩杆高度，使光源对准安装座顶部镜架中的反射镜，并通过电机驱动光源支架对应的滑座沿弧形滑轨滑动，使光源出射光呈一定角度入射至反射镜。同时调节光接收器座对应的伸缩杆高度，并通过电机驱动光接收器座对应的滑座沿弧形滑轨滑动。若反射镜的反射光能够入射至光接收器，由光敏开关构成的光接收器导通，光接收器座顶部的指示灯点亮。通过观察两个滑座沿弧形运动的角度，可得到光学反射时入射角、反射角。

本实用新型进行衍射实验时，调节光源支架对应的伸缩杆高度，使光源对准安装座顶部光栅架中的光栅，光经光栅在光栅后方的光屏形成衍射条纹，由此可供学生进行衍射观察。

本实用新型中，伸缩杆由固定管和伸缩杆体构成，伸缩杆体表面刻有竖直距离刻度，由此可在调节伸缩管高度时进行读数。

与现有技术相比，本实用新型将光反射、折射和衍射功能集成一体，无须在实验时准备多种器件，具有使用方便的优点。

附图说明

图1是本实用新型结构俯视图。

图2是本实用新型进行折射实验时结构侧剖视图。

图3是本实用新型进行反射实验光源与反射镜相对时结构侧剖视图。

图4是本实用新型进行反射实验光接收器与反射镜相对时结构侧剖视图。

图5是本实用新型进行衍射实验时结构侧剖视图。

图6是本实用新型中光接收器工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1-图5所示，一种高中物理光学实验设备，包括安装座1，安装座1底部前端向前延伸形成前底板2，前底板2的顶面前侧设有凸起的弧形滑轨3，弧形滑轨3的圆心位于安装座1前侧面的竖直中心线上，弧形滑轨3上滑动安装有一对滑座4，每个滑座4顶部安装有轴向竖直的伸缩杆5，其中一个滑座上伸缩杆上端固定有光源支架6，光源支架6上安装光源7，且光源支架6使光源7的光轴始终位于弧形滑轨3的径向上，另一个滑座上伸缩杆上端固定有光接收器座8，光接收器座8朝向安装座1前侧面的一面安装有光接收器9，前底板2上设有玻璃块10，玻璃块10后侧面紧贴安装座1前侧面，玻璃块10的高度小于或等于安装座1的高度；

安装座1顶面位于前后方向的水平中分线位置设有滑槽12，滑槽12内滑动安装有一对滑块，每个滑块13顶部分别与安装座1顶面齐平或高于安装座顶面，其中位于前方的滑块顶部固定有镜架14，镜架14中安装有反射镜15，镜架14使反射镜15的反射面始终朝向正前方，位于后方的滑块顶部固定有光栅架16，光栅架16中安装有光栅17，光栅架16使光栅17整体高度高于反射镜15整体高度，且光栅架16使光栅17的前侧面始终朝向正前方，安装座1顶面后端固定有光屏架18，光屏架18安装有光屏19，且光屏架18使光屏19的前侧面始终正对光栅17的后侧面。

弧形滑轨3的外弧面设有沿弧形滑轨延伸的轨道槽，轨道槽的槽底成型为齿面，滑座4分别卡装于弧形滑轨3上，每个滑座4底部靠近弧形滑轨外弧面位置分别转动安装有轴向竖直的齿轮20，齿轮20一侧伸入弧形滑轨3外弧面的轨道槽中并与齿面传动啮合，每个滑座4顶部对应齿轮位置安装有电机21，电机21输出轴竖直向下与齿轮20的轮轴连接。

玻璃块10放置于前底板2顶面并紧贴安装座1前侧面，前底板2上位于安装座前方位置设有沿左右水平方向延伸的卡槽22，玻璃块10底部连接有卡块23卡装在卡槽22中，且卡槽22在前后方向的宽度大于卡块23在前后方向的宽度。

如图6所示，光接收器座8上的光接收器9为光敏开关，光学接收器座8顶部安装有指示灯11，光学接收器座8内部安装有电池，电池、光敏开关、指示灯11串联形成回路。

光源支架6为u型架，u型架的两个u型臂内壁设置夹紧橡胶，光源7为点光源、平行光源中的任意一种，光源7装入u型架中并由夹紧橡胶夹紧。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。