本實用新型涉及一種教學用演示教具組件，特別是一種多功能光學演示教具組件。

背景技術：

在中學的教學內容中，光學學習也是其中重要的部分，包括光的傳播特性、光的折射現象、反射現象、小孔成像以及透鏡成像原理等，都是非常重要的學習內容。在現有的教學過程中，為了說明光的這些特性現象，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，雖然算的上直觀，但是無法讓人真實的看到光線這些特性及現象，不利與學生對相關知識的學習和理解。

技術實現要素：

本實用新型的目的在提供一種能讓人真實的看到光線這些特性及現象的多功能光學演示教具組件，以利于學生更加深刻地理解和學習。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：一種多功能光學演示教具，其特征在于：包括一塊演示板、扇形光線發生器、透鏡塊組件和反射元件組件；所述扇形光線發生器發出一個或多個相互平行的扇面形的光線，所述演示板具有一個演示平面，所述演示板采用導磁材料制成，所述演示平面上設有圓形角刻度線，角度刻度線3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3；所述透鏡塊組件包括凸透鏡塊和凹透鏡塊，所述凸透鏡塊和凹透鏡塊由具有一定厚度的板狀透明材料制成，凸透鏡塊的外輪廓線與凸透鏡截面相同，凹透鏡塊的外輪廓線與凹透鏡截面相同；所述反射元件組件包括平面反射鏡元件和具有不平整反射表面的漫反射元件；所述扇形光線發生器、凸透鏡塊和凹透鏡塊上均設有永磁體用以吸附在演示板的演示平面上。

本多功能光學演示教具通過永磁體將凸透鏡塊或凹透鏡塊吸附在演示板的演示平面的圓形角刻度的中心位置上，扇形光線發生器吸附在凸透鏡塊或凹透鏡塊一側的光軸上，扇形光線發生器發出的多個相互平行的扇面形的光線就會在演示平面上顯示出光線的光跡，非常直觀，選用不同種類的透鏡塊就能演示不同的光學現象。

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。

附圖說明

圖1為本實用新型具體實施例外觀結構示意圖之一；

圖2為本實用新型具體實施例外觀結構示意圖之二；

圖3為本實用新型具體實施例局部分解結構示意圖；

圖4-10為本實用新型透鏡塊組件中各種透鏡塊具體實施例結構示意圖；

圖11為本實用新型凸透鏡具體實施例外觀結構示意圖；

圖12為本實用新型發光器具體實施例外觀結構示意圖；

圖13為本實用新型成像屏具體實施例外觀結構示意圖；

圖14為本實用新型反射元件組件具體實施例外觀結構示意圖之一；

圖15為本實用新型反射元件組件具體實施例外觀結構示意圖之二；

圖16為本實用新型扇形光線發生器具體實施例外觀結構示意圖之一；

圖17為本實用新型扇形光線發生器具體實施例外觀結構示意圖之二；

圖18為本實用新型扇形光線發生器具體實施例分解結構示意圖；

圖19為本實用新型直線光發生裝置具體實施例外觀結構示意圖圖20為本實用新型多扇形光線發生器具體實施例外觀結構示意圖；

圖21-23為本實用新型不同使用狀態示意圖。

具體實施方式

本實用新型多功能光學演示教具包括一塊演示板1、扇形光線發生器4、透鏡塊組件和反射元件組件。所述扇形光線發生器4發出一個或多個相互平行的扇面形的光線，即包括單光扇形光線發生器和多光扇形光線發生器。如圖1-3所示，所述演示板1具有一個演示平面，形狀不限定，一般可以選矩形，所述演示板1采用導磁材料制成，優選采用薄鉄板制成，所述演示平面上設有圓形角刻度以便測量出光線的角度刻度線3，角度刻度線3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3；為了方便演示，演示板1優選設置在一個支座2上，支座2由底座201和直立的立桿202組成，演示板1優選可拆卸地設置在支座2的立桿202上端，如插設的方式。

所述透鏡塊組件包括凸透鏡塊和凹透鏡塊，凸透鏡塊和凹透鏡塊可以有多塊不同形狀規格，本具體實施例中，凸透鏡塊有：雙凸透鏡塊4（如圖4所示）、平凸透鏡塊5（如圖5所示）、凹凸透鏡塊6（如圖6所示）和半圓凸透鏡塊11（如圖11所示）；凹透鏡塊有：平凹透鏡塊7（如圖7所示）、雙凹透鏡塊8（如圖8所示），還有三棱透鏡塊9（如圖9所示），可以根據需要進行增減。

所述凸透鏡塊和凹透鏡塊由具有一定厚度（如5-20mm）的板狀透明材料（如樹脂）制成，凸透鏡塊的外輪廓線與凸透鏡截面相同，凹透鏡塊的外輪廓線與凹透鏡截面相同；所述反射元件組件包括平面反射鏡元件和具有不平整反射表面的漫反射元件（具有規則或不規則波浪形反射表面），本具體實施例中，如圖14-15所示，平面反射鏡元件設有一個方條形底座15，一側表面設有平面反光鏡14；在方條形底座15一側表面設有規則或不規則波浪形反光鏡18及構成漫反射元件。所述凸透鏡塊和凹透鏡塊的底部均設有磁體16用以吸附在演示板1的演示平面上。

為了使得本光學演示教具具有更多的功能，還包括有凸透鏡組、凹透鏡組、成像屏13和發光器12，所述凸透鏡組中包括多個不同規格的凸透鏡，如圖10所示，每個凸透鏡10包括的凸透鏡本體1001，凹透鏡組包括多個不同規格的凹透鏡本體，凹透鏡本體和凸透鏡本體均安裝在各自的鏡座1002上，所述鏡座1002上均設有永磁體用以吸附在演示板1的演示平面上；如圖13所示，成像屏13可以由平板構成，如塑料板，可有不同類型，成像屏13可以是透明的，不透明的或磨砂的。為了更好地表現成像效果，所述發光器12的光源優選具有一定的圖案形狀，如方形、圓形或箭頭形等，可以由多個發光二級管組成，如圖12所示。

所述發光器12和成像屏13上優選均設有永磁體以吸附在演示板1的演示平面上。

本具體實施例中，扇形光線發生器4包括直線光發生裝置401及設置在直線光發生裝置401前方的折射件402，所述直線光發生裝置401發出直線光，所述折射件402為圓柱形構件，由透明材料制成，所述折射件402設置在所述直線光發生裝置401發出直線光的光軸中且與所述光軸垂直。

所述扇形光線發生器4發出一個或多個相互平行的扇面形的光線，如圖17-20所示，本具體實施例中，為了方便演示，所述扇形光線發生器4設有底座，底座為平板狀，底座上設有1個（如圖16所示）和3個平行圓管狀套殼403（如圖20所示），所述直線光發生裝置401設置在套殼403中，每個套殼403中均設有直線光發生裝置401，所述直線光發生裝置401優選與套殼403內孔間隙配合，構成可分拆的結構，所述直線光發生裝置401優選由激光發生器構成，所述直線光發生裝置401發出直線光的光軸與所述套殼403中心軸平行設置，優選為重合設置，所述套殼403前端內壁兩側對稱設有一段軸向直槽404，所述折射件為圓柱形構件，由透明材料制成，所述折射件402的直徑與軸向直槽404寬度間隙配合，所述折射件402的兩端配合在軸向直槽404中，外側端固定設有限位圓環405，軸向直槽404的長度無需過長，足夠安裝折射件402和限位圓環405即可。所述底座的底部設有永磁體406，扇形光線發生器4可以利用永磁體406的磁性吸附在演示板1上。

為了能夠演示光線的直線傳播特性，本具體實施例中，所述十字形刻度基準線將演示板1分成四個部分，所述演示板1上四個部分中其中一個部分與其余部分分體設置，所述分體部分的一側邊與所述演示板1的其余部分相鉸接，具體可通過合頁17鉸接。