一种多功能光路演示器的设计

魏树松

一、研究背景

光透过凸透镜产生会聚、透过凹透镜产生发散、透过三棱镜产生折射等传播路径在空气中是不容易看到的，但可以采用一定的手段来证明。借助电脑来演示的方法只能把光的传播规律介绍出来，对学生的感官刺激还是不够强烈。烟熏显示法不够清洁环保，暗室演示法过于繁琐。

本研究项目就是针对已有教具的缺点来改良设计，改良后的装置要能够直观、形象地演示光的直线传播、光的反射，光透过凸透镜产生会聚、透过凹透镜产生发散、透过三棱镜产生折射等光的传播路径。

二、设计思路

1.把加湿器产生的雾化水充入“光路显示容器”里，以替换原来的烟熏显示

2.用颜色纯度高、能量高度集中的激光做光源，来显示光的各种传播路线

三、研究过程及方法

1.用KT板和黑色塑料制作一个内部是黑色的“光路显示容器”

2.用两只激光笔来制造平行光，两只激光笔有各自的控制开关

3.固定电源，以保证两只激光笔射出来的光接近或近似平行光

4.做好便于有效进行观测的带法线的平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜及支架

5.在箱子后侧或旁侧的适当位置开一个小孔，用作加湿器雾化水的进入口

四、该项目创新点

1.改换传统光源，利用颜色纯度高、能量高度集中的激光做光源，光路显示清晰准确、形象直观

2.改用加湿器产生的雾化水做介质，以替换原来的烟雾，操作过程清洁环保，不污染环境

3.演示不受环境限制，在明亮的课堂上也能进行

五、使用效果

将平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜依次放入箱子里，启动加湿器，使箱子里有适量雾化水。打开开关，即可观察平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜在“光路显示容器”里的传播路径。多次使用，该教具均能把光在平面镜、凸透镜、凹透镜或三棱镜中的传播路径清晰、准确、直观、形象地显示出来，操作也非常简单，利于教师在课堂上有效演示和让学生真正深刻体验“光路”这一抽象的光学知识。

编辑 马燕萍