Учебный прибор по геометрической оптике

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()953657 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.80 (21) 2917224/18-12 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 23.08.82. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 25.08.82 (51)М. Кл.

G 09 В 23/22

Гооудерстееииый комитет

СССР до делам изобретений и открытий (53) УДК 532. . В81{088.8) (72) Автор изобретения

Э. Х. И1апиро (7 l ) заявитель

{54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ

ОПТИКЕ

Изобретение относится к учебнс -наглядным пособиям по физике и может быть использовано для демонстрации построения иэображения предка.та с помошью линз и зеркал.

Наиболее близким к предлагаемому является учебный прибор по геометрической оптике, содержащий установленные на панели с возможностью перемещения вдоль ее направляющей, имитирующей оптическую ось, стрелку, имитирующую предмет, и раздвижную стрелку, имитирукецую изображсние, стержни, имитирующие световые лучи, и набор моделей линз, зеркал и фокусов (1)

Недостатком его является ограниченность диапазона решаемых задач вследствие того, что он не позволяет строить изображения с помощью рассеивающих линз и зеркал, не позволяет строить мнимые изображения даже для собирания линз, т.е. для случая, когда расстояние до предмета меньше фокусного расстоя яия.

Пелью изобретения является расширение дИапазона решаемых задач.

Цель достигается гем, что в учебном приборе по геометрической оптике, содержащем, установленные на панели с возможностью перемещения вдоль ее направляющей, имитирующе и оптическую ось, стрелку, имитирующую предмет и раздвижную стрелку и24:нтирутсецуто иэо» ц бражение, стержни, имитируюшие световые лучи, и набор моделей линз, зеркал и фокусов, прибор имест каретку, установленную за панелью, стержни, имитирующие световые лучи, выполненные из тепескопически соединенных частей, а модели линз, зеркал и фокусов соединены с кареткой.

При этом направляющая выполнена в виде горизонтальной прорези.

2о Причем в панели выполнена дополнительная прорезь, параллельная наттравлято». щей, а свободный конец стрелки, имити« рующей предмет, шарнирно установлен в ней.

953657

15

Кроме того, модели линз и зеркал выполнены в виде пластин, снабженных

Ч -образными поворотными наконечниками и съемными изогнутыми вставками, а стролка, HMHTHpyKelaa иэображение, снабжена шкалой отсчета.

Ifn фиг. 1 изображено учебное пособие по геометрической оптике, общий вид an фиг. 2 - разрази А-А на фиг. 1; на фп. 3 - стрелка-предмет с выдвижной частью; на фиг. 4 - сменные иэде- лия оптических деталей, линз и зеркал, an фнг. 5 и 6 - примеры применения у и бного прибора по геометрической оптике.

Учебный прибор по геометрической оптике содержит установленные на панели 1 с возможностью перемещения ее направляющей 2, илоггирующей оптическую ось, стрелку 3, имитирующую предмет, и раздвижную стрелку 4, имитирую-. щую изображение, стержни 5, 6 и 7, имитирующие световые лучи, и набор моделей линз, зеркал и фокусов, каретку

8, установленную за панелью, стеуикни

5, 6 и 7, имитирующие световые лучи, выполнены из телескопически соединенных частей, а модели линз, зеркал и фокусов соединены с кареткой 8. Направляющая

2 выполнена в виде горизонтальной прореаи. В панели 1 выполнена дополнительная прорезь 9, параллельная направляющей, а свободный конец стрелки 3, ими35 тирукеций предмет, шарнирно установлен в ней. Стрелка 4, имитирующая изображение, снабжена шкалой отсчета. Условная модель оптической детали 10 - линзы собирающей или рассеивающей, модели

40 фокусов линзы 11, 12 и модели центров зеркал 13 и 14 установлены на лицевой стороне панели l. Стержни 5, 6 и 7 соединены между собой шарнирными фиксе. торами 15, 3,6 и 17. Стрелка 4, имити45 рукавная иэображение, и стрелка 3, имитирующая предмет, выполнены раздвижными. Стрелка 3 снабжена опорным пальцем 18, установленным на наружном конце ее выдвижной части 19, модель линзы 10, модели фокусов линзы 11, 12 и модели центров зеркал 5 и 6 установлены свободно в продольной прорези 20.

Модель линзы 10 и зеркал выполнены в виде пластин 21, снабженных Ч -образными поворотными наконечниками 22 и съемными изогнутыллт вставками 23, обраэуюп(лми вогнугое или выпуклое зеркало.

Каждый фиксатор выполнен в виде установленной на валике 24 вилки 25, укрепленной на нем посредством барашковой гайки 26. Дпя удерживания каретки 8 смонтирован стопор 27. На тыльной стороне панели 1 на зажимах 28 укреплена дополнительная съемная теле скопическая направляющая 29, устанавливаемая на опорный палец 18 стрелки

3, имитирующей предмет.

Пример 1. На фиг. 1 показано построение изображения в собирающей линзе для случая с1 10, Стержни 6 и

7 пересекаются на расстоянии f за моделью линзы 10 под главной оптической осью М-М (прорезью 2 (направляющей) в точке А, являющейся изображением точки А. Установив стрелку 4, имитирующую изображение, (линейку) в прорези 2 перпендикулярно ей так, чтобы ее кромка со шкалой совпала с точкой

А, передвигают указатель линейки до

I этой точки и измеряют величину изобраI I ження А Ь = И 1, которое является действительным, обратным и уменьшенным изображением предмета АВ 4 пр . Освободив гайку 26 стрелки 3, перемещают ее к модели линзы 10, умеп,шая c3 .

При этом стержень 6 в поворотных вилках 25 фиксаторов 15 и 16 изменит свое направление и соответственно переместится точка пересечения стержней 6 и 7, увеличится расстояние до изображения и размер изображения Ь„ . измерив F З,,Ълр и иь, демонстрируют справедливость завйсимостей

F 3

И иЗ

J Ь „(3 для разных положений предмета в интервале и наглядно показывают, что в этом интервале изображение попучается действительным и обратным, причем для 4 > lF оно уменьшенное, а для V < 4 < - — увеличенное.

Пример 2. Для построения изображения в собирающей линзе (фиг. 5) при 3 (F передвигают стрелку 3 в это положение. При этом стержень 6 уже не пересекается за линзой со стержнем 7.

Удлинив стержни 6, 7, получают их пересечение в точке А впереди линзы над

5 95365 осью М-М (на фиг. 5 удлиняющие звенья показаны штрихованными линиями}. В остапьном действия, как и в примере 1.

Изображение АВ попучается мнимым, прямым, увеличенным на пересечении воображаемого продолжения лучей.

Пример 3. Для построения изображений в рассеивающей линзе (фиг. 6) наконечники 22 переставляют вершиной в тело корпуса 21, как показано на

f0 фиг. 4о, вдвигают удлиняющее звено стержня 6, стержень 7 освобождают из вилки 25 фиксатора, расположенного в точке F и, поворачивая с вилкой 25 иксатора 17, устанавливают в фиксатор 15

11, расположенный в точке F В осталь ном действия подобны вышеописанным в первом примере.

Конструкция данного учебного прибора позволяет значительно расширить диапазонгО решаемый задач, проста в изготовлении и в обслуживании.

Формула. и зобретения

1. Учебный прибор по геометрической оптике, содержаший установленные на панели с возможностью перемещения вдоль ее направляющей, имитирукнцей оптическую ось, стрелку, ими гнрующую предмет и раздвижную стрелку, имити7 6 рующую изображение, стержни, имитируюшие световые лучи и набор моделей линз, зеркал и фокусов, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с цепью расширения ррапазона решаемых задач, он имеет каретку, установленную за панелью, стержни, имитирукяцие световые лучи, и выполненные из телескопически соедин нных частей, а модели линз, зеркал и фокусов соединены с кареткой.

2. Прибор по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что направлякяцая mrnottиена в виде горизонтальной прорези.

3. Прибор по п. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в панели выполнена дополнительная прорезь, параллельная направляющей, а свободный конец стрелки, имитирующей предмет, шарнирHî cTaHoEJIeH в ней.

4. Прибор по пп. 1 - 3, о т л и ч а ю шийся тем, что модели линз и зеркал выполнены в виде пластин, снабженных V -образными поворотными наконечниками и съемными изогнугыми вставками, а стрелка, имитирующая.изображение, снабжена шкалой отсчета;

Источники информапии, принятые во внимайие при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 286363, кл. 6 09 В 23/22, 1971.

953657

C B. Ep

Редактор A. Шандор Техред M.Íààü Корректор Е. Рощко

Заказ 6283/78 Тираж 472 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам нзобретеник и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ЛПЛ "Патант, r. Ужгород, уп. Проектная, 4