一種多功能光路演示器的設(shè)計(jì)

魏樹松

一、研究背景

光透過凸透鏡產(chǎn)生會聚、透過凹透鏡產(chǎn)生發(fā)散、透過三棱鏡產(chǎn)生折射等傳播路徑在空氣中是不容易看到的，但可以采用一定的手段來證明。借助電腦來演示的方法只能把光的傳播規(guī)律介紹出來，對學(xué)生的感官刺激還是不夠強(qiáng)烈。煙熏顯示法不夠清潔環(huán)保，暗室演示法過于繁瑣。

本研究項(xiàng)目就是針對已有教具的缺點(diǎn)來改良設(shè)計(jì)，改良后的裝置要能夠直觀、形象地演示光的直線傳播、光的反射，光透過凸透鏡產(chǎn)生會聚、透過凹透鏡產(chǎn)生發(fā)散、透過三棱鏡產(chǎn)生折射等光的傳播路徑。

二、設(shè)計(jì)思路

1.把加濕器產(chǎn)生的霧化水充入“光路顯示容器”里，以替換原來的煙熏顯示

2.用顏色純度高、能量高度集中的激光做光源，來顯示光的各種傳播路線

三、研究過程及方法

1.用KT板和黑色塑料制作一個(gè)內(nèi)部是黑色的“光路顯示容器”

2.用兩只激光筆來制造平行光，兩只激光筆有各自的控制開關(guān)

3.固定電源，以保證兩只激光筆射出來的光接近或近似平行光

4.做好便于有效進(jìn)行觀測的帶法線的平面鏡、凸透鏡、凹透鏡、三棱鏡及支架

5.在箱子后側(cè)或旁側(cè)的適當(dāng)位置開一個(gè)小孔，用作加濕器霧化水的進(jìn)入口

四、該項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

1.改換傳統(tǒng)光源，利用顏色純度高、能量高度集中的激光做光源，光路顯示清晰準(zhǔn)確、形象直觀

2.改用加濕器產(chǎn)生的霧化水做介質(zhì)，以替換原來的煙霧，操作過程清潔環(huán)保，不污染環(huán)境

3.演示不受環(huán)境限制，在明亮的課堂上也能進(jìn)行

五、使用效果

將平面鏡、凸透鏡、凹透鏡、三棱鏡依次放入箱子里，啟動加濕器，使箱子里有適量霧化水。打開開關(guān)，即可觀察平面鏡、凸透鏡、凹透鏡、三棱鏡在“光路顯示容器”里的傳播路徑。多次使用，該教具均能把光在平面鏡、凸透鏡、凹透鏡或三棱鏡中的傳播路徑清晰、準(zhǔn)確、直觀、形象地顯示出來，操作也非常簡單，利于教師在課堂上有效演示和讓學(xué)生真正深刻體驗(yàn)“光路”這一抽象的光學(xué)知識。

編輯 馬燕萍