本發(fā)明及一種教學用演示教具組件，特別是一種光線折射演示教具。

背景技術：

在中學的光學學習內容中，物質的折射現象是一個非常重要的學習內容，在現有的教學過程中，為了說明物質的折射現象，通常只是采用畫圖展示的方式，這樣的方式只能算是一種最基本的辦法，雖然算得上直觀，但是無法讓人真實的看到光線在穿過各種透明物質時產生的折射現象，同時也無法演示入射角在連續(xù)變化時，折射光線的角度的連續(xù)變化，對于學生學習和理解物質的折射現象不利。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在提供一種能讓人真實的看到光線在穿過各種透明物質時產生的折射現象、且入射角在連續(xù)變化時，能演示折射光線角度的連續(xù)變化的光學折射演示教具，有利于學生更加深刻地理解和學習。

為實現上述目的，本發(fā)明提供了如下技術方案：一種光線折射演示教具，其特征在于：所述演示教具包括一個扇形光線發(fā)生器、一個圓盤形透明盒，所述扇形光線發(fā)生器發(fā)出扇面形的光線；所述透明盒內部為同樣圓盤形的容腔，所述透明盒的前端壁及側壁為透明材質制成，所述透明盒內腔的端面上設有角度刻度線構成刻度盤，角度刻度線包括十字形刻度基準線，基準線交叉點為原點，刻度盤盤面上以原點為中心沿圓周設置徑向刻度線構成所述角度刻度線，十字形刻度基準線將刻度盤盤面分成四個象限，所述扇形光線發(fā)生器靠近所述透明盒的外側壁設置，且可繞透明盒的外側壁作圓周運動，所述扇形光線發(fā)生器的光軸與刻度盤平行且指向刻度盤中心軸。

本發(fā)明演示教具通過在透明盒的容腔中注入一半的液體介質，開啟扇形光線發(fā)生器，扇形光線從透明盒的透明側壁入射至透明盒的容腔中，就能夠在量角刻度盤上畫出一條入射光線和折射光線，根據光線在圓形刻度盤的位置即可看出入射及折射角度的情況，繞中心點旋轉扇形光線發(fā)生器，即能改變入射角度，非常方便直觀。

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實施例外觀結構示意圖之一；

圖2為本發(fā)明具體實施例外觀結構示意圖之二；

圖3為本發(fā)明具體實施例后側結構示意圖；

圖4為本發(fā)明扇形光線發(fā)生器具體實施例外觀結構示意圖之一；

圖5為本發(fā)明扇形光線發(fā)生器具體實施例外觀結構示意圖之二；

圖6為本發(fā)明扇形光線發(fā)生器具體實施例分解結構示意圖；

圖7為本發(fā)明直線光發(fā)生裝置具體實施例外觀結構示意圖。

具體實施方式

如圖1-3所示，光線折射演示教具包括一個扇形光線發(fā)生器1、一個圓盤形透明盒2。所述扇形光線發(fā)生器1發(fā)出扇面形的光線，這樣才可以在刻度盤平面上留下光線。所述透明盒2內部為同樣圓盤形的容腔，上部設有液體注入口201，所述透明盒2的前端壁及側壁為透明材質制成，通常有塑料或樹脂材質，所述透明盒2內腔的端面上設有角度刻度線構成刻度盤202。本具體實施例中，角度刻度線包括十字形刻度基準線，基準線交叉點為原點，刻度盤202盤面上以原點為中心沿圓周設置徑向刻度線構成所述角度刻度線，所述透明盒2內腔的后側端面上設有的十字形刻度基準線將刻度盤202盤面分成四個象限，刻度盤202盤面上沿圓周設置徑向刻度線，四個象限的徑向刻度線均以垂直線為基準線、中心點為原點從0-90度進行標刻。所述扇形光線發(fā)生器1靠近所述透明盒2的外側壁設置，且可繞透明盒2的外側壁作圓周運動，所述扇形光線發(fā)生器1的光軸優(yōu)選垂直對準外側壁并與刻度盤202平行且指向刻度盤202中心軸，以避免入射光線發(fā)生偏移影響演示準確度。為了便于所有學生觀察，所述演示教具優(yōu)選還設有一個支座3，所述透明盒2設置在支座3上。

本具體實施例中，所述支座3包括一個底座301及一條直立在底座301上的立桿302，所述透明盒2上設有與立桿302上端相配的插孔203，所述透明盒2通過插孔203插設在立桿302上端，構成可拆卸連接，方便分拆收納，并且所述立桿302優(yōu)選可繞自身中心軸旋轉地設置在底座301上，以便旋轉所述透明盒2的方向給不同位置的觀察者展示。

所述扇形光線發(fā)生器1可繞透明盒2的外側壁作圓周運動的安裝方式可以有多種結構，如在所述透明盒2的外側壁上設置有T形凹槽，T形凹槽中設有滑動配合的滑塊，所述滑塊上設有與所述扇形光線發(fā)生器1端部相配的凹腔，所述扇形光線發(fā)生器1的前端插設在所述凹腔中。所述滑塊還可以是與扇形光線發(fā)生器1一體設置。

本具體實施例中，所述扇形光線發(fā)生器1安裝方式如下：在所述透明盒2背面設有一條徑向設置的安裝條4，透明盒2背面的中心設有中心軸5，所述安裝條4一端鉸接在透明盒2背面的中心軸5上，另一端延伸至透明盒2的側壁外側以便扇形光線發(fā)生器1安裝，所述扇形光線發(fā)生器1在所述另一端上，轉動安裝條4繞中心軸5旋轉，即可使扇形光線發(fā)生器1可繞透明盒2的外側壁作圓周運動。

為了方便安裝和更換、拆卸，本具體實施例中，所述安裝條4的另一端（或整條）為導磁材料（如鐵質材料）制成，所述扇形光線發(fā)生器1上設有永磁體，用于將所述扇形光線發(fā)生器1吸附在所述安裝條4的另一端上。

扇形光線發(fā)生器1包括直線光發(fā)生裝置101及設置在直線光發(fā)生裝置101前方的折射件102，所述直線光發(fā)生裝置101發(fā)出直線光，所述折射件102為圓柱形構件，由透明材料制成，所述折射件102設置在所述直線光發(fā)生裝置101發(fā)出直線光的光軸中且與所述光軸垂直。

如圖4-7所示，本具體實施例中，為了方便演示，所述扇形光線發(fā)生器1設有圓管狀套殼103，所述直線光發(fā)生裝置101設置在套殼103中，所述直線光發(fā)生裝置101優(yōu)選與套殼103內孔間隙配合，構成可分拆的結構，直線光發(fā)生裝置101中還設有電池提供電源，所述直線光發(fā)生裝置101優(yōu)選由激光發(fā)生器構成，所述直線光發(fā)生裝置101發(fā)出直線光的光軸與所述套殼103中心軸5平行設置，優(yōu)選為重合設置，所述套殼103前端內壁兩側對稱設有一段軸向直槽104，所述折射件102的直徑與軸向直槽104寬度間隙配合，所述折射件102的兩端配合在軸向直槽104中，外側端固定設有限位圓環(huán)105，軸向直槽104的長度無需過長，足夠安裝折射件102和限位圓環(huán)105即可。為了便于扇形光線發(fā)生器1吸附在安裝條4上演示，所述套殼103的側壁上優(yōu)選還設有永磁體6，扇形光線發(fā)生器1可以利用永磁體6的磁性吸附在安裝條4上。

本光線折射演示教具使用時，先從所述透明盒2上部的液體注入口201注入液體介質至中心位置高度，注入不同的介質，可以演示不同的折射率，開啟扇形光線發(fā)生器1，轉動安裝條4繞中心軸5旋轉，即可使扇形光線發(fā)生器1可繞透明盒2的外側壁作圓周運動至任何想要的入射角，扇形光線從透明盒2的透明側壁入射至透明盒2的容腔中，就能夠在量角刻度盤202上畫出一條入射光線和折射光線，根據光線在圓形刻度盤202的位置即可看出入射及折射角度的情況。

繞中心點旋轉扇形光線發(fā)生器1，即能改變入射角度，非常方便直觀。當扇形光線發(fā)生器1處于水平中心線的上方時，即可演示從折射率低的介質進入折射率高的介質的情形，當扇形光線發(fā)生器1處于水平中心線的下方時，即可演示從折射率高的介質進入折射率低的介質的情形。