專利名稱：液體折射演示測(cè)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種教育或演示用具的一般教具，特別涉及一種關(guān)于流體折射演示測(cè)定儀。
目前在物理課本中介紹的一個(gè)重要物理概念—流體對(duì)光線的折射，及其折射率。但在中學(xué)物理課儀器配置中則缺少液體對(duì)光線折射現(xiàn)象的演示儀器，更缺乏準(zhǔn)確測(cè)定液體折射率的儀器，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)中不能借助于一個(gè)生動(dòng)活潑的直觀演示過程來幫助理解這一物理現(xiàn)象。
本實(shí)用新型的目的是提供一種液體折射演示測(cè)定儀，以解決現(xiàn)在物理教學(xué)中缺少這種教具之不足。
本實(shí)用新型包括有單位圓盤、盛液半圓盒和一個(gè)固定的豎直背板。單位圓盤是一外圓半徑為100mm，其上固附有每格為1mm的坐標(biāo)格，圓心有一圓孔的圓板，此圓上坐標(biāo)格的水平直徑標(biāo)為X軸、垂直直徑標(biāo)為Y軸；盛液半圓盒是半徑為100mm其圓面積大于半個(gè)圓面積的半圓扁平透明盒，直徑邊一側(cè)為此盒開口，在此盒的一個(gè)半圓側(cè)壁的圓心處固連一圓柱，圓柱外徑與單位圓盤上的圓孔互配，在此盒兩半圓側(cè)壁直徑邊圓心上方各有一小孔，一
形金屬絲框的兩端穿插于這一對(duì)小孔中，
形金屬絲框的底部正處于盛液半圓盒的圓心處；在上述背板上有一與盛液半圓盒上所述圓柱相配合的圓孔，上述單位圓盤的圓孔套于盛液半圓盒的圓柱上，并使其固附有坐標(biāo)格一面面向盛液半圓盒，再將盛液半圓盒上的圓柱最終嵌入上述背板的圓孔中，且盛液半圓盒的半圓直徑與單位圓盤坐標(biāo)格的X軸重合。
本實(shí)用新型由于采用了單位圓盤和盛液半圓盒，而且在單位圓盤上附有每格為1mm的坐標(biāo)格，當(dāng)把單位圓盤的X軸Y軸劃分出的第二、四象限的圓周與X為-0.1～-0.9及X為0.1～0.9的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別標(biāo)有0.1～0.9字樣，此值即為相應(yīng)光線入射角及折射角的正弦值。若在盛液半圓盒中充入待測(cè)密度的液體使其液面達(dá)到半圓盒的半圓直徑處。當(dāng)有一激光束從單位圓盤的第二象限射入，調(diào)節(jié)激光束的方向分別從圓周上的0.1～0.9中各點(diǎn)通過并射向圓心部位，這點(diǎn)可由
形金屬絲框底部顯示此光束是否射向圓心部位，此后移開金屬絲框底部，光束經(jīng)液面在液體內(nèi)折射后即投向第四象限的盛液半圓盒圓周側(cè)壁，在側(cè)壁上顯示出一激光線段，此線段所對(duì)的X軸數(shù)值就是折射角的正弦值。這樣將從單位圓盤上讀出的入射角正弦值及上述折射角的正弦值代入公式n＝Sin入/Sin折，即可不用量角、查表，方便、精確地直接得到此液體的折射率，由于不用量角器去測(cè)入、折射角，而避免了由于測(cè)量工具及操作中產(chǎn)生的誤差。并且入、折射角的正弦值是從坐標(biāo)格中直接讀取，且從此坐標(biāo)格上可讀出小數(shù)點(diǎn)后二位有效數(shù)值，基本滿足了中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)要求。本實(shí)用新型原理正確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以造價(jià)低廉。
下面結(jié)合實(shí)施例附圖作進(jìn)一步詳述


圖1、本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、
圖1中單位圓盤坐標(biāo)格標(biāo)示示意圖；圖3、
圖1中A-A剖面圖。
如
圖1、3所示本實(shí)用新型包括有一背板1、單位圓盤2和盛液半圓盒3。在豎直放置的背板1的中心部位有一個(gè)Φ12.5mm凹下去的圓洞。單位圓盤2是一個(gè)外圓半徑為100mm的圓板，在此圓板的中心有一個(gè)Φ12.5mm的孔。如圖2所示單位圓盤2上粘結(jié)有一每格為1mm的坐標(biāo)紙，其水平直徑標(biāo)為X軸，豎直直徑標(biāo)為Y軸，在第2、4象限此圓周與X軸上-0.1～-0.2…-0.9和0.1、0.2…0.9各點(diǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)上分別標(biāo)出了0.1、0.2…0.9數(shù)值。如
圖1、3所示盛液半圓盒3用2.5mm厚半徑為100mm的兩個(gè)半圓形透明有機(jī)玻璃但在其直徑邊一側(cè)向外加長(zhǎng)了10mm的側(cè)壁和盒3的圓周側(cè)用1.5mm厚寬20mm的白色有機(jī)玻璃用三氯甲烷粘合而成。盒3的直徑邊一側(cè)為開口，盒3的一個(gè)上述半圓透明有機(jī)玻璃側(cè)壁的圓心處粘結(jié)有一個(gè)Φ12.5*13mm的圓鐵柱，而且在它的兩個(gè)半圓側(cè)壁圓心上方5mm處各鉆一個(gè)Φ1mm的小孔。一個(gè)
形金屬絲框4的兩端穿插于這一對(duì)小孔中。如圖3所示，此
形金屬絲4的左端水平段長(zhǎng)2.5mm，右端水平段長(zhǎng)10mm，而中間凹下部的兩側(cè)豎直段高5mm，底部段長(zhǎng)為15mm，這樣使得金屬絲框4的底部段正好處于盛液半圓盒3的圓心處，作為入射光線是否從半圓盒3的圓心射入液面的顯示裝置。單位圓盤2粘有坐標(biāo)紙一面以面向半圓盒3方向?qū)⒅行目滋自诎雸A盒3的鐵圓柱5上。半圓盒3的水平直徑與單位圓盤2的X軸重合，此時(shí)再將上述已套好單位圓盤2的盛液半圓盒3的鐵圓柱5插入背板1的帶有磁鐵的中心凹孔中。
上述盛液半圓盒3也可用薄玻璃板作成半圓側(cè)壁或用其它可以盛液的透明材料制成。
圓柱5也可采用木材、塑料等材料制成，并且也可用卡嵌等方式固定于盛液半圓盒3上。
單位圓盤2上也可直接畫上、印上坐標(biāo)格。
權(quán)利要求1.一種液體折射演示測(cè)定儀，其特征在于包括有單位圓盤、盛液半圓盒和一個(gè)豎直固定的背板，所述的單位圓盤為一外圓半徑是100mm，其上固附有每格為1mm的坐標(biāo)格，且圓心有一圓孔的圓板，附有坐標(biāo)格的此圓水平直徑標(biāo)為X軸、垂直直徑標(biāo)為Y軸；所述盛液半圓盒是半徑為100mm其圓形面積大于半個(gè)圓面積的半圓扁平透明盒，此盒直徑邊一側(cè)為開口，在此盒的一個(gè)半圓側(cè)壁的圓心處固連一圓柱，圓柱外徑與單位圓盤上的圓孔互配，在此盒兩半圓側(cè)壁直徑邊一側(cè)圓心上方各有一小孔，一
形金屬絲框的兩端穿插于這一對(duì)小孔中，
形金屬絲框的底部正處于盛液半圓盒的圓心處；在上述背板上有一與盛液半圓盒上所述圓柱相配合的圓孔，上述單位圓盤的圓孔套于盛液半圓盒的圓柱上，并使固附有坐標(biāo)格一面面向盛液半圓盒，再將盛液半圓盒上的圓柱最終嵌入背板的圓孔中，且盛液半圓盒的半圓直徑與單位圓盤坐標(biāo)格的X軸重合。
專利摘要本實(shí)用新型屬于一種教學(xué)用液體折射演示測(cè)定儀,其特點(diǎn)在于它包括有單位圓盤、盛液半圓盒和一個(gè)豎直固定的背板,單位圓盤上附有坐標(biāo)格,盛液半圓盒上中心有圓柱將單位圓盤與背板穿插成一體。由于引入單位圓,使得一束入射光線從單位圓盤上可讀出入射角正弦值,而折射角正弦值則可從盛液半圓盒側(cè)壁顯示的X軸數(shù)值得到,從而可方便又精確地直接得到液體的折射率基本滿足中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)要求,并且由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,故造價(jià)低廉。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2412263SQ9925637
公開日2000年12月27日 申請(qǐng)日期1999年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月17日
發(fā)明者鮑勇陽, 封琢, 郭玉強(qiáng) 申請(qǐng)人:鮑勇陽