展示光在不同材料中折射率的科普装置的制作方法

本技术涉及科普装置，具体而言，涉及一种展示光在不同材料中折射率的科普装置。

背景技术：

1、光从一种透明介质进入另一种透明介质时，当两种透明介质折射率不同时，光路传播方向不同，会发生折射；两种透明介质折射率相同时光路传播方向也相同，不会发生折射。

2、目前，在科普装置设计领域及教具技术领域中，还没有展示光在不同材料中折射率的科普装置。观众通常只能通过抽象的现象以及数学公式对折射率进行理解，难以直观的明白光的折射率原理。

3、因此需要设计一款能够让观众更容易明白、同时又能更好地科普光的折射率的展品，以此来加深观众的印象，达到展品科学性、趣味性和互动性的目的。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种展示光在不同材料中折射率的科普装置，以至少解决现有技术中缺少展示光在不同材料中折射率的科普装置的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供了一种展示光在不同材料中折射率的科普装置，包括：柜体、第一水箱和提升机构；第一水箱设置于柜体内，第一水箱的正面为透明板，第一水箱内填充有预设高度的第一液体，第一水箱内设置有轨道组件，轨道组件包括多条轨道，多条轨道分别倾斜设置于第一水箱内的多个高度位置上，相邻的轨道之间首尾上下相接以使多条轨道呈“之”字型，小球依次通过多条轨道滑落至第一水箱底部；提升机构设置于柜体内，提升机构用于将第一水箱底部的小球提升至第一水箱顶部的轨道上；至少有一条轨道设置于第一水箱内的液面之上，其余轨道设置于第一水箱内的液面之下，设置于液面之下的轨道中至少有一条其折射率与第一液体的折射率相同。

3、进一步地，轨道组件包括从上往下依次设置于第一水箱内的第一轨道、第二轨道、第三轨道和第四轨道；第一轨道设置于第一水箱内的液面之上，第二轨道、第三轨道和第四轨道均设置于第一水箱内的液面之下，第二轨道和第四轨道的折射率均与第一液体的折射率相同。

4、进一步地，轨道组件还包括多个辅助件，第一轨道和第二轨道之间的相接处，第二轨道和第三轨道之间的相接处，第三轨道和第四轨道之间的相接处均设置有辅助件以辅助小球落入下一条轨道中。

5、进一步地，提升机构包括：提升台、提球管、滑轮组件和手轮；提升台设置于第一水箱一侧的底部，提升台用于承载小球；提球管竖直设置于第一水箱的一侧，提球管与提升台相对，提球管用于对提升台进行导向；滑轮组件设置于柜体内，滑轮组件的输出端与提升台连接；手轮设置于柜体的外侧面，手轮与滑轮组件的输入端连接；外力摇动手轮以通过滑轮组件驱动提升台在第一水箱内沿竖直方向上升或下降。

6、进一步地，滑轮组件包括：绕线轮、第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮和提升绳；绕线轮设置于柜体内部并与手轮连接；第一滑轮设置于柜体内部顶侧；第二滑轮设置于柜体内部顶侧并与第一滑轮平行，第二滑轮与提升台沿竖直方向上下相对；第三滑轮设置于柜体内部底侧；提升绳依次绕过绕线轮、第一滑轮、第三滑轮和第二滑轮并与提升台连接；外力摇动手轮以使绕线轮转动，绕线轮缠绕或放出提升绳，以使提升台沿竖直方向上升或下降。

7、进一步地，滑轮组件还包括：滑轮滑轨和电动推杆；滑轮滑轨平行设置于柜体内部顶侧，第二滑轮可滑动地设置于滑轮滑轨上；电动推杆设置于滑轮滑轨的一侧，电动推杆用于推动第二滑轮在滑轮滑轨上滑动以对准提升台。

8、进一步地，科普装置还包括第一演示组件，第一演示组件设置于柜体内，第一演示组件包括：第二水箱、驱动电机和平衡杆；第二水箱设置于柜体内，第二水箱的正面为透明板，第二水箱内填充有预设高度的第二液体；驱动电机设置于柜体内，驱动电机的转轴伸入第二水箱内并位于第二水箱内的液面之上；平衡杆的中部设置于驱动电机的转轴上，平衡杆的一端通过绳子系有第一透明小球，平衡杆的另一端垂直设置有透明棒，第一透明小球和透明棒的折射率均与第二液体的折射率相同；驱动电机驱使平衡杆的两端上下往复运动，以使第一透明小球和透明棒分别间歇浸入第二液体中。

9、进一步地，科普装置还包括第二演示组件，第二演示组件设置于柜体内，第二演示组件包括：第三水箱和水泵；第三水箱设置于柜体内，第三水箱的正面为透明板，第三水箱内填充有第三液体，第三水箱内还设置有多个第二透明小球，第二透明小球的折射率与第三液体的折射率相同；水泵设置于柜体内，水泵用于控制第三水箱内的液面高度，以使多个第二透明小球间歇浸入第三液体中。

10、进一步地，科普装置还包括灯光组件，灯光组件包括：led灯带、传感器和控制器；led灯带设置于柜体的正表面上；传感器与提升机构连接，当提升机构启动时，传感器将灯光信号发送至控制器；控制器与传感器和led灯带均连接，当控制器收到照明信号时，控制器控制led灯带启动以发出灯光。

11、本实用新型技术方案的展示光在不同材料中折射率的科普装置，包括：柜体、第一水箱和提升机构；第一水箱设置于柜体内，第一水箱的正面为透明板，第一水箱内填充有预设高度的第一液体，第一水箱内设置有轨道组件，轨道组件包括多条轨道，多条轨道分别倾斜设置于第一水箱内的多个高度位置上，相邻的轨道之间首尾上下相接以使多条轨道呈“之”字型，小球依次通过多条轨道滑落至第一水箱底部；提升机构设置于柜体内，提升机构用于将第一水箱底部的小球提升至第一水箱顶部的轨道上；至少有一条轨道设置于第一水箱内的液面之上，其余轨道设置于第一水箱内的液面之下，设置于液面之下的轨道中至少有一条其折射率与第一液体的折射率相同。本实用新型的科学原理为：光从一种透明介质进入另一种透明介质时，当两种透明介质折射率不同时，光路传播方向不同，会发生折射；两种透明介质折射率相同时光路传播方向也相同，不会发生折射。而本实用新型中设计使液体中的部分轨道的折射率和液体的折射率相同，此时光不会发生折射，所以无法观察到液体中的轨道。可以使观众直观地了解光的折射率原理，解决了现有技术中缺少展示光在不同材料中折射率的科普装置的问题。

技术特征：

1.一种展示光在不同材料中折射率的科普装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的展示光在不同材料中折射率的科普装置，其特征在于，所述轨道组件(21)包括：

3.根据权利要求2所述的展示光在不同材料中折射率的科普装置，其特征在于，所述轨道组件(21)还包括：

4.根据权利要求1所述的展示光在不同材料中折射率的科普装置，其特征在于，所述提升机构(30)包括：

5.根据权利要求4所述的展示光在不同材料中折射率的科普装置，其特征在于，所述滑轮组件(33)包括：

6.根据权利要求5所述的展示光在不同材料中折射率的科普装置，其特征在于，所述滑轮组件(33)还包括：

7.根据权利要求1所述的展示光在不同材料中折射率的科普装置，其特征在于，所述科普装置还包括第一演示组件(40)，所述第一演示组件(40)设置于所述柜体(10)内，所述第一演示组件(40)包括：

8.根据权利要求1所述的展示光在不同材料中折射率的科普装置，其特征在于，所述科普装置还包括第二演示组件(50)，所述第二演示组件(50)设置于所述柜体(10)内，所述第二演示组件(50)包括：

9.根据权利要求1所述的展示光在不同材料中折射率的科普装置，其特征在于，所述科普装置还包括灯光组件(60)，所述灯光组件(60)包括：

技术总结本技术提供了一种展示光在不同材料中折射率的科普装置，包括：柜体、第一水箱和提升机构；第一水箱内填充有预设高度的第一液体，第一水箱内设置有轨道组件，轨道组件包括多条轨道，多条轨道分别倾斜设置于第一水箱内的多个高度位置上，相邻的轨道之间首尾上下相接以使多条轨道呈“之”字型，小球依次通过多条轨道滑落至第一水箱底部；提升机构设置于柜体内；至少有一条轨道设置于第一水箱内的液面之上，其余轨道设置于第一水箱内的液面之下，设置于液面之下的轨道中至少有一条其折射率与第一液体的折射率相同。本技术可以使观众直观地了解光的折射率原理，解决了现有技术中缺少展示光在不同材料中折射率的科普装置的问题。技术研发人员：高天梅,高航伟,刘建锋,王峰,陈冬受保护的技术使用者：西安航美工程技术开发有限公司技术研发日：20231016技术公布日：2024/6/5