專利名稱：透鏡成像模擬演示儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及中學物理透鏡成像實驗演示的一種儀器。
在中學物理教課書中有關透鏡成像教學中，演示物體成像一般都采用教材中的光具座，有一些教學實驗中應用激光光學演示儀。但從教學實踐中發現，上述兩種演示儀器都有不足之處首先它們演示要受到外界光線亮度的限止；在操作過程中，調光屏位置、對焦既費時又煩瑣；演示過程中是跳躍式成像，聯動性差，沒有整體性和連續性，影響教學效果。
本實用新型的目的在于，為中學教學中透鏡成像演示提供一種不受任何環境的限止，在演示過程中能連續成像的模擬演示儀。
本實用新型完成上述目的的技術方案是根據透鏡成像原理，按照特殊光線的特點設計而成；在長方形的面板上，過中心點制作一垂直水平主軸的透鏡，在面板的第二象限制作一條平行于水平主軸的平行光線條相交透鏡。在第一象限連接平行光線同透鏡相交的交點與透鏡焦點作一條過焦點光線條，並延伸第四象限。過中心點作一條光線條可在第二象限和第四象限與平行光線條和過焦點光線相交于任何一點。被攝物裝接在平行光線條和過中心光線條的交點上，影像裝接在過焦點光線條和過中心光線條的交點上，它們可隨過中心光線條的轉動而沿水平主軸相垂直的水平方向移動。凹透鏡成像；把過焦點光線條按置在第二象限相接交在透鏡和平行光線條交點與透鏡焦點，影像在第二象限的過焦點光線條和過中心光線條的交點上，被攝物和影像隨過中心光線條的轉動，都在第二象限移動。
本實用新型與現有同類演示裝置(儀器)相比，具有如下優點由于被攝物、影像裝接在平行光線條與過中心光線條的交點上和過焦點光線條與過中心光線條的交點上，它們隨過中心光線條的轉動而在面板上同步移動，實現連續成像、物像聯動性能好，生動地揭示了透鏡成像的規律，還可模擬光線成像作圖教學，提高了教學實驗效果。另外，它操作方便，使用不受外界環境的影響，有利提高使用效果。
現結合附圖及實施例對本實用新型的技術內容作詳細的描述。
圖1是本實用新型平面結構視圖。
圖2是本實用新型背面拉線傳動結構示圖圖3是被攝物、影像同平行光線條，過焦點光線條以及過光心光線條裝接的結構視圖。
虛像蓋板1、被攝物2、平行光線條3、過光心光線條4、面板5過焦點光線條6、透鏡7、反向過焦點光線條8、實像蓋板9、影像10、小孔11、圓頭滑栓12、推拉柄14、滑塊15、拉線16、小滑輪17。
在長方形的面板5上，過中心點制作一垂直水平軸線的透鏡7，它包括凸透鏡和凹透鏡，其形狀中間厚為凸透，中間薄為凹透，可用塑料或毛玻璃做成，它活動裝置在面板5上。平行光線條3用導軌凹槽制成裝置在面板5上的第二象限與水平軸線平行，且相距一定距離，一端與透鏡7相接觸。過光心光線條4用導軌凹槽制成，活動裝接在面板5的中心點，並穿過透鏡7，它可以繞著中心點轉動。過焦點光線條6用導軌凹槽制成活動裝接在面板5的第一和第四象限上。被攝物2裝接在平行光線條3和過光心光線條4的交點上，被攝物2與滑塊15、圓頭滑栓12，推拉柄制成一體，被攝物2中的滑塊15置入平行光線條3凹槽中圓頭滑栓12置于過光心光線條4的凹槽中、被攝物2與滑塊15垂直成直角。影像10連接在過焦點光線條6和過光心光線條4的交點上，滑塊15置于過焦點光線條6的凹槽中，圓頭滑栓12置于過光心光線條4的凹槽中，影像10結構同被攝物2一樣，不同的是影像10與滑塊15的夾角按公式tgα′＝ (h)/(f) 計算，α＝arctg＋90°、h……被攝物長，f……透鏡焦距，本實用新型在取物長10cm、焦距12cm時，則影像10同滑塊15之間的夾角是130°。當手持推拉柄14時，被攝物2沿著水平軸在第二象限從左向右移動，過光心光線條4隨著中心點轉動，此時，影像10隨著過光心光線條4的轉動，和被攝物同步的在第四象限從左向右移動，它們移動時，超過一定長度的部分都被虛蓋板1和實像蓋板9遮住。在被攝物2向右移動接近透鏡7時，過光心光線條4和過焦點光線條6的夾角越來越少，影像10的移動阻力增大，為了使影像10不會阻滯，在滑塊15的兩端連接拉線16的兩個頭，拉線16穿過過光心光線條4和面板的兩個小孔11，系結在面板5背面的小滑輪支點17上，兩個小孔11裝置有滑輪。當過光心光線條4和過焦點光線條6的夾角漸少、影像10滑動阻力增大時，牽動拉線16，拖動影像10移動，以防卡滯。
把凸透鏡改裝為凹透鏡，此時，影像10和被攝物2在透鏡7的同側。本實用新型只將過焦點光線條6取下裝接成過透鏡7左則的焦點和平行光線條3和透鏡7交點上的反向過焦點光線條8、影像10裝置在過光心光線條4與反向過焦點光線條8的交點位置上，影像10隨同被攝物2的移動而移動，左右移動使被攝物2，影像10的長度跟著變化，其超過水平軸線伸延到第三象限的長度被虛像蓋板1遮住。保持物和像的真實感。
權利要求1.一種透鏡成像模擬演示儀，它主要包括有面板、模擬透鏡、其特征包括平行光線條(3)、過光心光線條(4)、過焦點光線條(6)和反向過焦點光線條(8)，被攝物(2)連接在平行光線條(3)與過光心光線條(4)交點上，影像(10)連接在過光心光線條(4)與過焦點光線條(6)的交點上。
2.按權利要求1所述的透鏡成像模擬演示儀，其特征在于，被攝物(2)、影像(10)上的圓頭滑栓(12)置于過光心光線條(4)的凹槽中，滑塊(15)分別置于平行光線條(3)、過焦點光線條(6)的凹槽中。
3.按權利要求1所述的透鏡成像模擬演示儀，其特征在于、影像(10)的滑塊(15)兩端接有拉線(16)、系于面板(5)背面的小滑輪(17)。
4.按權利要求1所述的透鏡成像模擬演示儀，其特征在于在面板(5)上有實像蓋板(9)，虛像蓋板(1)。
5.按權利要求1所述的透鏡成像模擬演示儀，其特征在于過焦點光線條(6)，反向過焦點光線條(8)活動裝接在面板(5)上。
專利摘要本實用新型公開了一種用于中學物理實驗透鏡成像的模擬演示儀，它按照三條特殊光線設計而成，被攝物和影像分別裝置在平行光線條與過光心光線條交點上和過光心光線條與過焦點光線條交點上，因此，可以自動對焦，連續成像、操作簡便的優點，而且它的使用不受外界環境特別是亮度的限止，有很好的演示效果。
文檔編號G09B23/00GK2141583SQ9223357
公開日1993年9月1日 申請日期1992年9月14日 優先權日1992年9月14日
發明者王吾堯 申請人:王吾堯