光學實驗箱  說 明 書

目　 錄

光的傳播實驗：（1）小孔成像實驗；（2）狹縫光欄實驗（兩種）；（3）驗證光的直線傳播實驗
光的發射實驗：（1）光影接力實驗（2）萬花筒實驗（組裝萬花筒）；（3）曲面鏡實驗：凹面鏡盒凸面鏡；(4)潛望鏡原理實驗
光的折射實驗
光的散射實驗
凸透鏡的匯聚實驗
凹透鏡的發散實驗
玻璃的折射實驗
幻燈機實驗
照相機實驗
取景器實驗
開普勒望遠鏡實驗
伽利略望遠鏡實驗
三棱鏡色散實驗
近視眼和遠視眼的原理和矯正實驗
凸透鏡成像規律實驗
　　　視覺暫留實驗：（1）電影原理實驗;（2）鳥進籠實驗（3）七色盤實驗
光學實驗箱說明書
光的傳播實驗
實驗目的:了解光在空氣中是以什么形式傳播的。
實驗器材:支架、小孔板、白屏、光源盒,導軌,燈泡座,燈泡,開關,電池盒,5號電池2節(自備),電線.
實驗步驟
　　　  (1)在支架上插小孔板、白屏、光源盒，放在導軌上，使三個插座在同一直線上,見圖G1-01；
　　　  (2)合上電源開關，移動光源盒、白屏，使他們與小孔板之間的距離適當，見圖G1-02；
　　　  (3)觀察白屏上的成像, 見圖G1-03。
實驗結論:由于光源盒,小孔板,白屏在同一軌道上,白屏上的光點與燈泡中心高一樣,說明光是沿直線傳播的.
注意事項
　　　實驗完畢,整理器材。
光的發射試驗
光影接力試驗：
萬花筒實驗：
（3）曲面鏡實驗：
實驗目的
　　　認識凸透鏡及其作用。
實驗器材
　　實驗底板1塊、多用導軌1個、凸透鏡（F80）一套、光具座1個、載物臺1個、光屏1個、小蠟燭1個、滑塊1個、火柴（自備）、元件固定銷。
實驗步驟
    (1)用凸透鏡(放大鏡)去靠近書上的字，字被放大了。
    (2)放一張白紙在陽光下，手持凸透鏡正對著陽光。上下移動它，使白紙上出現一個小于凸透鏡的圓形亮斑。然后再繼續移動，使亮斑變成一個最亮、最小的光點。
    (3)在白紙上放一根火柴，使火柴頭正好落在亮點處。不一會，火柴就會燃燒起來。
    (4)如圖組裝成實驗裝置：點燃蠟燭．移動蠟燭或光屏，使光屏上出現蠟燭清晰的像。不斷調整蠟燭與凸透鏡之間的距離，使光屏出現放大，縮小、或等大的蠟燭的像。
實驗結論
(1)凸透鏡對光線具有會聚作用。，
(2)凸透鏡可以成像，當物體和凸透鏡的距離不同時，成像的情況是不同的。因此利用它的這種特點可以做成各種不同的光學器具例如幻燈機、放大鏡、照相機等。
　　　(3)為什么火柴放在最亮處會燃燒?
（4）潛望鏡實驗：
光的折射實驗
實驗目的:觀察光的折射、散射、色散、反射實驗現象，了解它們形成的原因，以及發生這些時所呈現的現象。
實驗器材
　　　立柱一根、立座底板一個、鐵夾一個、電池一對、電源盒一個、刀開關一個、導線三根、三色燈座一個、燈泡一個、密封有機管一個、玻璃棒一根、彩畫紙一張、三棱鏡一個、平面鏡一面、白屏一片、光具座一個。
實驗步驟
1:器材準備:見圖G21-01
2:合上電源,觀察從三棱鏡出來的光,見圖G21-02：
　　 3:調整光源,再次觀察從三棱鏡出來的光,見圖G21-03：
光的散射實驗
實驗目的:觀察光的折射、散射、色散、反射實驗現象，了解它們形成的原因，以及發生這些時所呈現的現象。
實驗器材
　　　立柱一根、立座底板一個、鐵夾一個、電池一對、電源盒一個、刀開關一個、導線三根、三色燈座一個、燈泡一個、密封有機管一個、玻璃棒一根、彩畫紙一張、三棱鏡一個、平面鏡一面、白屏一片、光具座一個。
1:器材準備:見圖G22-01
2:合上電源,觀察從三棱鏡出來的光,見圖G22-02：
　　 3:調整光源,再次觀察從三棱鏡出來的光,見圖G22-03：
注意事項
　　　實驗結束，整理器材。
凸透鏡的匯聚實驗
實驗目的
　　　認識凸透鏡及其作用。
實驗器材
　　實驗底板1塊、多用導軌1個、凸透鏡（F80）一套、光具座1個、載物臺1個、光屏1個、小蠟燭1個、滑塊1個、火柴（自備）、元件固定銷。
實驗步驟
    (1)用凸透鏡(放大鏡)去靠近書上的字，字被放大了。
    (2)放一張白紙在陽光下，手持凸透鏡正對著陽光。上下移動它，使白紙上出現一個小于凸透鏡的圓形亮斑。然后再繼續移動，使亮斑變成一個最亮、最小的光點。
    (3)在白紙上放一根火柴，使火柴頭正好落在亮點處。不一會，火柴就會燃燒起來。
    (4)如圖組裝成實驗裝置：點燃蠟燭．移動蠟燭或光屏，使光屏上出現蠟燭清晰的像。不斷調整蠟燭與凸透鏡之間的距離，使光屏出現放大，縮小、或等大的蠟燭的像。
實驗結論
(1)凸透鏡對光線具有會聚作用。，
(2)凸透鏡可以成像，當物體和凸透鏡的距離不同時，成像的情況是不同的。因此利用它的這種特點可以做成各種不同的光學器具例如幻燈機、放大鏡、照相機等。
　　　(3)為什么火柴放在最亮處會燃燒?
凹透鏡的發散實驗
【器材】
　　平行光源，矩形光具盤，凹透鏡。
【操作】
　　（1）打開平行光源，讓光從矩形光具盤的縫隙中射出，使屏面上顯現幾條清晰的平行光帶。
　　（2）調整屏面的位置，使中間的一條光帶剛好通過右邊邊緣中央的標記。

　　（3）將凹透鏡掛在矩形光具盤上，并調整好它的位置，使屏上顯現如圖所示的入射光線和折射光線的徑跡。
　　為了增強演示效果，可以在矩形光具盤的縫隙中分別插上不同顏色的濾色片。
玻璃的折射實驗
實驗目的
　　　了解什么是光的反射和折射，反射和折射的條件。
實驗器材
　　　黑紙（自備）、白紙（自備）、紅紙（自備）、平面鏡1個、實驗底板1個、大夾子（自備）、激光筆1只、燒杯1個、水（自備）、筷子（自備），鐵夾1個。
實驗步驟
　　(1)把黑紙用大夾子鐵夾固定在實驗底板上，在實驗底板的下方，墊放一塊平面鏡，組成如圖裝置，用激光筆在黑紙邊緣發出一條光線照射到平面鏡上，發現平面鏡會反射一條很細的光線到黑紙上，(如圖1)
(2)依次用白紙、紅紙、黑紙代替平面鏡做上述反射光的實驗發觀反射光的光線各不相同。
(3)在燒杯中倒入半杯清水，放在桌上，再把筷子插入水中，可以看到在空氣與水的交界面上，筷子好象折斷了一樣。
(4)用一束紅光斜射入空著的小燒杯，使光點固定在燒懷的底部的邊緣處(如圖2)。不要改變入射光的方向，然后慢慢往燒杯內注水，這時將觀察到光點將往燒杯的中|心方向移動(如圖3).為什么會發生這種現象呢?這是因為光從空氣中，進入水中時，它的傳播方向會發生偏折，這種現象叫做光的折射。
實驗結論
(1)沿直線傳播的光碰到物體會被反射，物體的反射與顏色有關。
(2)光從一種透明物質進入另一種透明物質時，傳播方向會發生改變。

幻燈機實驗
實驗目的
　　　了解幻燈機投影成像的原理。
實驗器材
　　　立柱一根、立座底板一個、鐵夾三個、電池一對、電源盒一個、刀開關一個、導線三根、燈座一個、燈泡一個、凸透鏡一個、透明玻璃字體一片、平面鏡一片、大白屏一個、大白瓶座一個。
實驗步驟
　　　   (1)取出立柱底板，在立柱底板上安裝立柱，在立柱上安裝三個鐵夾；
　　　   (2)將燈泡與燈座、電源、開關連接；
　　　   (3)將一個凸透鏡安放于立柱最上的步驟(1)的鐵夾上，將步驟(2)的燈座安放于步驟(1)最下的鐵夾上；
　　　   (4)將透明玻璃字體放于步驟(1)的中間鐵架上，將玻璃字體放于凸透鏡的正下方，移動最上的鐵夾和最下的鐵夾，保持中間鐵夾不動，使凸透鏡、字體玻璃、燈座靠近在一起；
　　　   (5)在底板上放置大白屏座，將大白屏放置于大白瓶座上；
　　　   (6)閉合開關，手拿平面鏡使凸透鏡發出的光影投射于大白屏上，觀察白屏上的圖像。
實驗結論
　　　在實驗中我們會看到大白屏上有一放大的字體，如果將玻璃字體的字跡正向放置（參考常規方法），將看到白屏上的字體為倒立的，這便是幻燈機原理。
注意事項
　　　實驗結束，整理器材。

照相機實驗
在光線較暗的屋子里，把一支點燃的蠟燭放在一塊半透明的塑料薄膜前面，在它們之間放一塊鉆有小孔的紙板。由于光沿直線傳播，塑料薄膜上就出現燭焰的倒立的像。這種現象叫做小孔成像。利用“小孔成像”制作針孔照相機　實驗材料：做硬紙筒用的硬紙、剪刀、膠水、黑紙、塑料薄膜。　　實驗步驟：　　1．做兩個可以套在一起的硬紙筒，如下左圖所示。　　2．在外筒的前端蒙上一塊黑紙，黑紙上穿一個小孔（直徑約1mm）。

3．在內筒的一端蒙上半透明的塑料薄膜。　　4．讓小孔對著屋子外面明亮的物體，塑料薄膜上就形成室外物體倒立的像。　　5．前后拉動內筒，像的大小和明亮程度就隨著變化如下右圖。

取景器實驗

開普勒望遠鏡實驗
【目的和要求】  通過實驗，了解開普勒望遠鏡及伽利略望遠鏡的工作原理及光路，并組成望遠鏡模型。【儀器和器材】  光具座（J2507型），學生電源（J1202型或J1202－1型）。【實驗方法】  最簡單的開普勒望遠鏡由二塊凸透鏡組成。其中焦距較長的凸透鏡做物鏡，焦距較短的做目鏡，物鏡的第二焦點與目鏡的第一焦點重合。從遠處射來的光線近似于平行光，進入望遠鏡后經物鏡會聚在第二焦點后離焦點非常近的地方，成一個倒立的、縮小的實像。該像又作為目鏡的物，在目鏡的焦點附近，通過目鏡成一倒立的虛像，如圖5．8－1所示。  實驗時，用光具座附件中焦距為300毫米的凸透鏡做物鏡，焦距為50毫米的凸透鏡做目鏡。把兩塊透鏡裝上插桿，分別插在光具座滑塊上，調節到等高、共軸，當兩透鏡之間的距離約為350毫米時，就成為開普勒望遠鏡。用這臺望遠鏡模型對準窗外遠處的物體，如建筑物或樹木，慢慢地移動目鏡，改變目鏡與物鏡之間的距離，直至觀察到清晰的像。開普勒望遠鏡觀察到的是倒立的虛像

伽利略望遠鏡實驗
一塊直徑、焦距大一些的眼鏡片作為物鏡和一塊焦距、直徑較小的透鏡作為目鏡。用膠水和小槽把兩塊鏡片裝在硬紙筒內，再做一個簡單的臺座，于是一架能夠看到月亮上的群山、銀河中的繁星和木星的衛星的望遠鏡便制成了。 
三棱鏡色散實驗
實驗目的
　　　了解彩虹的形成
實驗器材
　　　三棱鏡1個，注射器。
實驗步驟
將三棱鏡對著陽光，另一面是白紙屏或白墻，調整三棱鏡的角度，直到白紙屏或白墻上出現紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種顏色的光。
將注射器吸滿清水，對著太陽噴射，將會看到噴出去的水的四周出現七種顏色。水噴完后，現象消失。
實驗結論
　　　太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種顏色組成。

近視眼和遠視眼的原理和矯正實驗
遠視眼因晶狀體變薄而成像在視網膜后形成的；近視眼是因為晶狀體過厚而成像在視網膜前形成的。這樣，物體在近視眼的視網膜上成的像是倒立的實像，而在遠視眼上成的是正立的像。那么經過大腦的處理，近視眼或正常眼最終反饋給我們的信息是正立的像，按照這種規律，遠視眼看到的就應該是倒立的像。 
凸透鏡成像規律實驗：
視覺暫留實驗：（1）電影原理實驗;（2）鳥進籠實驗
（3）七色盤實驗
實驗目的
　　　了解電影的播放原理。
實驗器材
　　　電影轉盤儀器一個。
實驗步驟   
　　　   (1)將電影轉盤儀取出，接通電源；
　　　   (2)當電影儀轉動時，側身于電影儀側面，通過電影儀的旋轉孔觀察里面的圖像。
實驗結論
　　　通過實驗觀察，我們可以看見原本被分開的圖片旋轉后就變成了一幅動態的畫片，畫中正是豹子的奔跑，這是由于人眼的視覺暫留特點的應用。實踐證明我們觀察事物時眼睛對圖片（場景）的處理有0.1秒的滯留特點，也就是說，人眼在0.1秒內分辨不出圖片的變化。
　　　電影的播放采用的就是這個原理。電影播放時，采用的是播放機在每秒切換24張連續動作的圖片，此時人眼看到的便是連貫的畫面了。
注意事項
　　　實驗結束，整理器材。
　　　
實驗目的
　　　了解日光的復合特性，日光是由赤橙黃綠青藍紫混合而成的原理。
實驗器材
　　　牛頓轉盤一個。
實驗步驟
　　　   (1)將牛頓轉盤儀取出，放置在電影原理上，接通電源；
　　　   (2)當牛頓轉盤儀轉動時，俯瞰牛頓轉盤儀頂部。
實驗結論
　　　當牛頓轉盤旋轉時，我們看到的兩道曲折“閃電”式的白光，而牛頓轉盤不旋轉時，牛頓轉盤的圓盤上是對稱分布的七色小扇形圖案。牛頓轉盤旋轉時出現的白光便是日光是復合光的特點，這便是牛頓轉盤的奇妙之處。
注意事項
　　　實驗結束，整理器材。
實驗目的
　　　了解視覺暫留原理。
實驗器材
籠中鳥轉盤1個
　　　。
實驗步驟   
　　　   (1)將轉盤安裝在電動基座上，接通電源；
　　　   (2)點動電源開關，可以看到“鳥在籠中”的現象。
實驗結論
　　　再次驗證電影原理。
注意事項
　　　實驗結束，整理器材。