一种物理教学用光学教具结构

本实用新型涉及光学实验技术领域，具体为一种物理教学用光学教具结构。

背景技术：

光学是研究光的行为和性质的物理学科，是物理学的重要分支学科，在初中和高中的课本内都有关于光学的内容，为了让学生们更好的理解课本上的内容教师一般都会进行实验让学生自己去观察，这时就需要用到光学实验的器材了，但是现有的光学实验的器材不能很好清晰的显示光的传播路线，并且实验展示较为单一，为解决上述问题，本实用新型提供了一种物理教学用光学教具结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种物理教学用光学教具结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种物理教学用光学教具结构，包括盒体，所述盒体的内部设有用于实验演示的容置空腔，容置空腔的前侧面开有观察窗，所述容置空腔的内部安装有激光发射器和造雾机，所述激光发射器的两侧壁上均固定连接有安装轴，且两个安装轴的外端分别延伸至容置空腔两侧壁上开有的贯穿槽和轨道的内部，所述安装轴由转动连接在盒体后侧面的角度轮驱动；

所述容置空腔的中部通过其两端侧壁之间转动连接有的转轴连接有转板，所述转板的上侧面镶嵌有镜子，所述转轴的一端贯穿容置空腔的侧壁固定连接有第一转盘，所述转板的下方且位于容置空腔的内部设有玻璃块，所述玻璃块的后侧面上固定连接有底色板，且玻璃块与升降机构相互连接，所述升降机构由转动连接在盒体一侧面上的第二转盘驱动。

优选的，所述角度轮的内侧面上固定连接有连接轴，所述连接轴的一端贯穿盒体的侧壁并延伸至容置空腔侧壁上开有的凹槽内，且连接轴位于凹槽内部的一端通过连接杆与安装轴固定连接，所述角度轮的外侧面上固定连接有固定轴，且固定轴内啮合连接有挤压螺栓。

优选的，所述转板远离转轴的一侧两端面上均固定连接有导向杆，且两个导向杆的外端分别延伸至容置空腔两侧侧壁上设有的导向槽的内部，所述导向槽两端的两侧槽壁上均固定连接有弹片。

优选的，所述升降机构包括两个螺杆，所述两个螺杆均转动连接在容置空腔的腔底，且两个螺杆均与玻璃块啮合连接，所述两个螺杆之间通过皮带相连，其中一个所述螺杆的外侧固定套接有第一齿轮，所述第一齿轮与转动连接在容置空腔侧壁上的第二齿轮啮合连接，所述第二齿轮上固定连接有连接轴，且连接轴的一端贯穿容置空腔的侧壁并与第二转盘固定连接。

优选的，所述容置空腔的一端侧壁上开有贯穿口，所述贯穿口的内部安装有排气扇，且贯穿口的内部活动插接有挡门，且挡门铰接在盒体的侧壁上。

优选的，所述盒体的前侧面且位于观察窗的上侧设有刻痕，观察窗和贯穿槽的内部均镶嵌有透明护罩。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过角度轮、连接轴和连接杆之间的配合，实现了转动角度轮可以通过连接杆带动激光发射器转动，从而可以调节激光的发射角度，而挤压螺栓的设置可以使激光发射器在任意角度固定，从而可以很好的进行实验，通过玻璃块和底色板之间的配合，实现了激光发射器发射的光幕穿过玻璃块产生折射时会在底色板上产生投影显示，从而可以方便观察光的折射路线，本实用新型的内部设有造雾机可以很清晰的将光线传播路线显示出来，以便观察，同时还可以使用本装置进行光的折射实验，一机多用方便实用。

附图说明

图1为本实用新型的正面结构示意图；

图2为本实用新型的背面结构示意图；

图3为本实用的内部结构连接示意图；

图4为本实用新型凹槽、轨道和连通槽的结构示意图；

图5为本实用新型转板上导向杆移出导向槽的状态示意图。

图中：1、盒体，2、容置空腔，3、观察窗，4、贯穿槽，5、凹槽，6、轨道，7、连通槽，8、连接杆，9、连接轴，10、角度轮，11、固定轴，12、挤压螺栓，13、指示板，14、安装轴，15、刻度线，16、激光发射器，17、塞子，18、刻痕，19、转轴，20、转板，21、镜子，22、第一转盘，23、导向杆，24、导向槽，25、弹片，26、造雾机，27、贯穿口，28、排气扇，29、螺杆，30、皮带，31、玻璃块，32、底色板，33、第一齿轮，34、第二齿轮，35、第二转盘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种物理教学用光学教具结构，包括盒体1，其特征在于：所述盒体1的内部设有容置空腔2，容置空腔2的前侧面开有观察窗3，观察窗3的上端面为圆弧面，所述容置空腔2的内部安装有激光发射器16和造雾机26，造雾机26通过螺栓安装在容置空腔2的侧壁上，造雾机26通过电缆与外部电源相通，造雾机26可以将水通过超声波震荡变成雾气然后喷入容置空腔2的内部，这样就可以在进行光的反射实验时清晰地观察到光的传播路线，造雾机26的上侧面设有进水口，进水口贯穿容置空腔2的腔顶与外界相通，进水口上插接有塞子17，激光发射器16通过电缆与外部的电源相连，激光发射器16发射出来的激光为光幕，这样可以很清楚的观察到光的传播路线，便于观察，所述激光发射器16的两侧壁上均固定连接有安装轴14，且两个安装轴14的外端分别延伸至容置空腔2两侧壁上开有的贯穿槽4和轨道6的内部，贯穿槽4和轨道6的形状均为圆弧形，且贯穿槽4和轨道6的弧度与观察窗3上侧面的弧度完全相同，观察窗3和贯穿槽4的内部均镶嵌有透明护罩防止雾气直接飘散，位于贯穿槽4内部的安装轴14的端面上固定连接有指示板13，贯穿槽4和观察窗3之间且位于盒体1的侧面上设有刻度线15(刻度线15为角度标识，可以通过指示板13指向不同的刻度来确定激光发射器16的角度)，所述安装轴14由转动连接在盒体1后侧面的角度轮10驱动，可以通过转动角度轮10来带动安装轴14运动，从而改变激光发射器16的角度，可以从不同角度进行实现，从而可以收集不同的数据，方便总结规律；

所述容置空腔2的中部通过其两端侧壁之间转动连接有的转轴19连接有转板20，所述转板20的上侧面镶嵌有镜子21，镜子21可以将照射在其上的激光反射出去，从而可以进行光的反射实验，镜子21的镜面与观察窗3上侧面的圆弧面的圆心处于同一高度，所述转轴19的一端贯穿容置空腔2的侧壁固定连接有第一转盘22，通过转动第一转盘22可以带动转板20转动，所述转板20的下方且位于容置空腔2的内部设有玻璃块31，所述玻璃块31的后侧面上固定连接有底色板32(并且底色板32上可刻画有格子，方便数格子计算尺寸)，玻璃块31远离观察窗3的一侧面为后侧面，激光发射器16发射的光幕在经过玻璃块31时会有一部分投影在底色板32上，这时就可以通过观察底色板32上的光线来判断光的折射路径，从而可以总结光的折射规律，且玻璃块31与升降机构相互连接，通过升降机构可以调节玻璃块31的高度，在进行光的折射实验时应将玻璃块31的上侧面调节到与观察窗3上侧面的圆弧面的圆心处于同一高度，从而可以通过指示板13和刻度线15来确定光的射入角度，所述升降机构由转动连接在盒体1一侧面上的第二转盘35驱动，通过转动第二转盘35可以使升降机构运行，从而调节玻璃块31的高度。

激光发射器16和造雾机26均为现有技术特征且其结构和工作原理也不是本实用新型的技术特征所在故不做赘述，例如激光发射器16可采用zlm200ad532系列型号的激光发射器，造雾机26可采用hg-999型号的超声波雾化器，盒体1的顶部开有贯通容置空腔2的小孔，用于平衡内部通过造雾机26进入烟气时造成气压变化，并且小孔孔径很小不会造成烟气散逸。

具体而言，所述角度轮10的内侧面上固定连接有连接轴9，所述连接轴9的一端贯穿盒体1的侧壁并延伸至容置空腔2侧壁上开有的凹槽5内，角度轮10靠近盒体1的一侧面为内侧面，且连接轴9位于凹槽5内部的一端通过连接杆8与安装轴14固定连接，凹槽5通过连通槽7与轨道6相通，连接杆8的一端与连接轴9固定连接，另一端通过连通槽7延伸至轨道6的内部并与安装轴14固定连接，连接轴9与连接杆8的侧面与容置空腔2的侧壁处于同一平面上，所述角度轮10的外侧面上固定连接有固定轴11，且固定轴11内啮合连接有挤压螺栓12，转动挤压螺栓12可以使其挤压盒体1的侧壁，从而使角度轮10的角度固定不会随意转动，继而可以控制激光发射器16的角度。

具体而言，所述转板20远离转轴19的一侧两端面上均固定连接有导向杆23，且两个导向杆23的外端分别延伸至容置空腔2两侧侧壁上设有的导向槽24的内部，导向槽24的形状为圆弧形，且其与导向杆23围绕转轴19转动时所产生的轨迹重合，当导向杆23围绕转轴19转动的时候会在导向槽24的内部运动，所述导向槽24两端的两侧槽壁上均固定连接有弹片25，弹片25的形状为圆弧形，为金属材质具有一定的弹性，弹片25可以将导向杆23在没有外力的情况下分别固定在导向槽24的两端，从而可以使转板20在竖直状态和平放状态的时候保持稳定，方便进行实验。

具体而言，所述升降机构包括两个螺杆29，所述两个螺杆29均转动连接在容置空腔2的腔底，且两个螺杆29均与玻璃块31啮合连接，所述两个螺杆29之间通过皮带30相连，其中一个所述螺杆29的外侧固定套接有第一齿轮33，所述第一齿轮33与转动连接在容置空腔2侧壁上的第二齿轮34啮合连接，所述第二齿轮34上固定连接有连接轴，且连接轴的一端贯穿容置空腔2的侧壁并与第二转盘35固定连接，转动第二转盘35可以通过两个齿轮的配合带动螺杆29转动，螺杆29转动可以使玻璃块31在容置空腔2的内部上下运动。

具体而言，所述容置空腔2的一端侧壁上开有贯穿口27，所述贯穿口27的内部安装有排气扇28，排气扇28通过电缆与外部电源相通，且贯穿口27的内部活动插接有挡门，且挡门铰接在盒体1的侧壁上，将挡门打开之后启动排气扇28可以将容置空腔2内部的雾气排出，可以防止雾气长时间处于容置空腔2的内部导致激光发射器16受潮损坏。

具体而言，所述盒体1的前侧面且位于观察窗3的一侧设有刻痕18，刻痕18的高度与观察窗3上侧圆弧面的圆心处于同一高度，刻痕18可以方便确定玻璃块31的高度。

工作原理：在进行实验之前先启动造雾机26，使其将雾泵入容置空腔2的内部，然后启动激光发射器16，激光发射器16发出光幕会照在镜子21上，然后被镜子21反射出去，此时就可以通过指示板13和刻度线15读出激光发射出去的角度，雾气会将激光的路径显示出来，这时就可以通过刻度线15将激光的反射角度读取出来，需要改变激光的发射角度时，先拧松挤压螺栓12然后即可转动角度轮10，当激光发射器16转动到指定角度之后再将挤压螺栓12拧紧即可，需要进行折射实验的时候先打开挡门，再启动排气扇28将容置空腔2内部的雾气排出，然后转动第一转盘22带动转板20转动，使转板20呈现竖直状态，然后转动第二转盘35，当玻璃块31的上侧面上升到与刻痕18高度相同的时候即可(如图1所示)，然后启动激光发射器16由于发出的激光光幕形式，所以会有一部分投影到底色板32上，从而方便观测光线路径。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。