光學(xué)實(shí)驗(yàn)箱  說 明 書

目　 錄

光的傳播實(shí)驗(yàn)：（1）小孔成像實(shí)驗(yàn)；（2）狹縫光欄實(shí)驗(yàn)（兩種）；（3）驗(yàn)證光的直線傳播實(shí)驗(yàn)
光的發(fā)射實(shí)驗(yàn)：（1）光影接力實(shí)驗(yàn)（2）萬花筒實(shí)驗(yàn)（組裝萬花筒）；（3）曲面鏡實(shí)驗(yàn)：凹面鏡盒凸面鏡；(4)潛望鏡原理實(shí)驗(yàn)
光的折射實(shí)驗(yàn)
光的散射實(shí)驗(yàn)
凸透鏡的匯聚實(shí)驗(yàn)
凹透鏡的發(fā)散實(shí)驗(yàn)
玻璃的折射實(shí)驗(yàn)
幻燈機(jī)實(shí)驗(yàn)
照相機(jī)實(shí)驗(yàn)
取景器實(shí)驗(yàn)
開普勒望遠(yuǎn)鏡實(shí)驗(yàn)
伽利略望遠(yuǎn)鏡實(shí)驗(yàn)
三棱鏡色散實(shí)驗(yàn)
近視眼和遠(yuǎn)視眼的原理和矯正實(shí)驗(yàn)
凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)
　　　視覺暫留實(shí)驗(yàn)：（1）電影原理實(shí)驗(yàn);（2）鳥進(jìn)籠實(shí)驗(yàn)（3）七色盤實(shí)驗(yàn)
光學(xué)實(shí)驗(yàn)箱說明書
光的傳播實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解光在空氣中是以什么形式傳播的。
實(shí)驗(yàn)器材:支架、小孔板、白屏、光源盒,導(dǎo)軌,燈泡座,燈泡,開關(guān),電池盒,5號(hào)電池2節(jié)(自備),電線.
實(shí)驗(yàn)步驟
　　　  (1)在支架上插小孔板、白屏、光源盒，放在導(dǎo)軌上，使三個(gè)插座在同一直線上,見圖G1-01；
　　　  (2)合上電源開關(guān)，移動(dòng)光源盒、白屏，使他們與小孔板之間的距離適當(dāng)，見圖G1-02；
　　　  (3)觀察白屏上的成像, 見圖G1-03。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:由于光源盒,小孔板,白屏在同一軌道上,白屏上的光點(diǎn)與燈泡中心高一樣,說明光是沿直線傳播的.
注意事項(xiàng)
　　　實(shí)驗(yàn)完畢,整理器材。
光的發(fā)射試驗(yàn)
光影接力試驗(yàn)：
萬花筒實(shí)驗(yàn)：
（3）曲面鏡實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
　　　認(rèn)識(shí)凸透鏡及其作用。
實(shí)驗(yàn)器材
　　實(shí)驗(yàn)底板1塊、多用導(dǎo)軌1個(gè)、凸透鏡（F80）一套、光具座1個(gè)、載物臺(tái)1個(gè)、光屏1個(gè)、小蠟燭1個(gè)、滑塊1個(gè)、火柴（自備）、元件固定銷。
實(shí)驗(yàn)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?jiān)陉柟庀�，手持凸透鏡正對(duì)著陽光。上下移動(dòng)它，使白紙上出現(xiàn)一個(gè)小于凸透鏡的圓形亮斑。然后再繼續(xù)移動(dòng)，使亮斑變成一個(gè)最亮、最小的光點(diǎn)。
    (3)在白紙上放一根火柴，使火柴頭正好落在亮點(diǎn)處。不一會(huì)，火柴就會(huì)燃燒起來。
    (4)如圖組裝成實(shí)驗(yàn)裝置：點(diǎn)燃蠟燭．移動(dòng)蠟燭或光屏，使光屏上出現(xiàn)蠟燭清晰的像。不斷調(diào)整蠟燭與凸透鏡之間的距離，使光屏出現(xiàn)放大，縮小、或等大的蠟燭的像。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
(1)凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用。，
(2)凸透鏡可以成像，當(dāng)物體和凸透鏡的距離不同時(shí)，成像的情況是不同的。因此利用它的這種特點(diǎn)可以做成各種不同的光學(xué)器具例如幻燈機(jī)、放大鏡、照相機(jī)等。
　　　(3)為什么火柴放在最亮處會(huì)燃燒?
（4）潛望鏡實(shí)驗(yàn)：
光的折射實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?觀察光的折射、散射、色散、反射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，了解它們形成的原因，以及發(fā)生這些時(shí)所呈現(xiàn)的現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)器材
　　　立柱一根、立座底板一個(gè)、鐵夾一個(gè)、電池一對(duì)、電源盒一個(gè)、刀開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線三根、三色燈座一個(gè)、燈泡一個(gè)、密封有機(jī)管一個(gè)、玻璃棒一根、彩畫紙一張、三棱鏡一個(gè)、平面鏡一面、白屏一片、光具座一個(gè)。
實(shí)驗(yàn)步驟
1:器材準(zhǔn)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(diào)整光源,再次觀察從三棱鏡出來的光,見圖G21-03：
光的散射實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?觀察光的折射、散射、色散、反射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，了解它們形成的原因，以及發(fā)生這些時(shí)所呈現(xiàn)的現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)器材
　　　立柱一根、立座底板一個(gè)、鐵夾一個(gè)、電池一對(duì)、電源盒一個(gè)、刀開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線三根、三色燈座一個(gè)、燈泡一個(gè)、密封有機(jī)管一個(gè)、玻璃棒一根、彩畫紙一張、三棱鏡一個(gè)、平面鏡一面、白屏一片、光具座一個(gè)。
1:器材準(zhǔn)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(diào)整光源,再次觀察從三棱鏡出來的光,見圖G22-03：
注意事項(xiàng)
　　　實(shí)驗(yàn)結(jié)束，整理器材。
凸透鏡的匯聚實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
　　　認(rèn)識(shí)凸透鏡及其作用。
實(shí)驗(yàn)器材
　　實(shí)驗(yàn)底板1塊、多用導(dǎo)軌1個(gè)、凸透鏡（F80）一套、光具座1個(gè)、載物臺(tái)1個(gè)、光屏1個(gè)、小蠟燭1個(gè)、滑塊1個(gè)、火柴（自備）、元件固定銷。
實(shí)驗(yàn)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?jiān)陉柟庀�，手持凸透鏡正對(duì)著陽光。上下移動(dòng)它，使白紙上出現(xiàn)一個(gè)小于凸透鏡的圓形亮斑。然后再繼續(xù)移動(dòng)，使亮斑變成一個(gè)最亮、最小的光點(diǎn)。
    (3)在白紙上放一根火柴，使火柴頭正好落在亮點(diǎn)處。不一會(huì)，火柴就會(huì)燃燒起來。
    (4)如圖組裝成實(shí)驗(yàn)裝置：點(diǎn)燃蠟燭．移動(dòng)蠟燭或光屏，使光屏上出現(xiàn)蠟燭清晰的像。不斷調(diào)整蠟燭與凸透鏡之間的距離，使光屏出現(xiàn)放大，縮小、或等大的蠟燭的像。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
(1)凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用。，
(2)凸透鏡可以成像，當(dāng)物體和凸透鏡的距離不同時(shí)，成像的情況是不同的。因此利用它的這種特點(diǎn)可以做成各種不同的光學(xué)器具例如幻燈機(jī)、放大鏡、照相機(jī)等。
　　　(3)為什么火柴放在最亮處會(huì)燃燒?
凹透鏡的發(fā)散實(shí)驗(yàn)
【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(xiàn)幾條清晰的平行光帶。
　�。�2）調(diào)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(biāo)記。

　�。�3）將凹透鏡掛在矩形光具盤上，并調(diào)整好它的位置，使屏上顯現(xiàn)如圖所示的入射光線和折射光線的徑跡。
　　為了增強(qiáng)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(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
　　　了解什么是光的反射和折射，反射和折射的條件。
實(shí)驗(yàn)器材
　　　黑紙（自備）、白紙（自備）、紅紙（自備）、平面鏡1個(gè)、實(shí)驗(yàn)底板1個(gè)、大夾子（自備）、激光筆1只、燒杯1個(gè)、水（自備）、筷子（自備），鐵夾1個(gè)。
實(shí)驗(yàn)步驟
　　(1)把黑紙用大夾子鐵夾固定在實(shí)驗(yàn)底板上，在實(shí)驗(yàn)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(fā)出一條光線照射到平面鏡上，發(fā)現(xiàn)平面鏡會(huì)反射一條很細(xì)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(shí)驗(yàn)發(fā)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(diǎn)固定在燒懷的底部的邊緣處(如圖2)。不要改變?nèi)肷涔獾姆较�，然后慢慢往燒杯�?nèi)注水，這時(shí)將觀察到光點(diǎn)將往燒杯的中|心方向移動(dòng)(如圖3).為什么會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象呢?這是因?yàn)楣鈴目諝庵�，進(jìn)入水中時(shí)，它的傳播方向會(huì)發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
(1)沿直線傳播的光碰到物體會(huì)被反射，物體的反射與顏色有關(guān)。
(2)光從一種透明物質(zhì)進(jìn)入另一種透明物質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生改變。

幻燈機(jī)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
　　　了解幻燈機(jī)投影成像的原理。
實(shí)驗(yàn)器材
　　　立柱一根、立座底板一個(gè)、鐵夾三個(gè)、電池一對(duì)、電源盒一個(gè)、刀開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線三根、燈座一個(gè)、燈泡一個(gè)、凸透鏡一個(gè)、透明玻璃字體一片、平面鏡一片、大白屏一個(gè)、大白瓶座一個(gè)。
實(shí)驗(yàn)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(gè)鐵夾；
　　　   (2)將燈泡與燈座、電源、開關(guān)連接；
　　　   (3)將一個(gè)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(dòng)最上的鐵夾和最下的鐵夾，保持中間鐵夾不動(dòng)，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(guān)，手拿平面鏡使凸透鏡發(fā)出的光影投射于大白屏上，觀察白屏上的圖像。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
　　　在實(shí)驗(yàn)中我們會(huì)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(guī)方法），將看到白屏上的字體為倒立的，這便是幻燈機(jī)原理。
注意事項(xiàng)
　　　實(shí)驗(yàn)結(jié)束，整理器材。

照相機(jī)實(shí)驗(yàn)
在光線較暗的屋子里，把一支點(diǎn)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(xiàn)燭焰的倒立的像。這種現(xiàn)象叫做小孔成像。利用“小孔成像”制作針孔照相機(jī)　實(shí)驗(yàn)材料：做硬紙筒用的硬紙、剪刀、膠水、黑紙、塑料薄膜。　　實(shí)驗(yàn)步驟：　　1．做兩個(gè)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(gè)小孔（直徑約1mm）。

3．在內(nèi)筒的一端蒙上半透明的塑料薄膜�！　�4．讓小孔對(duì)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(dòng)內(nèi)筒，像的大小和明亮程度就隨著變化如下右圖。

取景器實(shí)驗(yàn)

開普勒望遠(yuǎn)鏡實(shí)驗(yàn)
【目的和要求】  通過實(shí)驗(yàn)，了解開普勒望遠(yuǎn)鏡及伽利略望遠(yuǎn)鏡的工作原理及光路，并組成望遠(yuǎn)鏡模型�！緝x器和器材】  光具座（J2507型），學(xué)生電源（J1202型或J1202－1型）�！緦�(shí)驗(yàn)方法】  最簡單的開普勒望遠(yuǎn)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(diǎn)與目鏡的第一焦點(diǎn)重合。從遠(yuǎn)處射來的光線近似于平行光，進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡后經(jīng)物鏡會(huì)聚在第二焦點(diǎn)后離焦點(diǎn)非常近的地方，成一個(gè)倒立的、縮小的實(shí)像。該像又作為目鏡的物，在目鏡的焦點(diǎn)附近，通過目鏡成一倒立的虛像，如圖5．8－1所示。  實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(diào)節(jié)到等高、共軸，當(dāng)兩透鏡之間的距離約為350毫米時(shí)，就成為開普勒望遠(yuǎn)鏡。用這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡模型對(duì)準(zhǔn)窗外遠(yuǎn)處的物體，如建筑物或樹木，慢慢地移動(dòng)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(yuǎn)鏡觀察到的是倒立的虛像

伽利略望遠(yuǎn)鏡實(shí)驗(yàn)
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(nèi)，再做一個(gè)簡單的臺(tái)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(wèi)星的望遠(yuǎn)鏡便制成了。 
三棱鏡色散實(shí)驗(yàn)
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　　　了解彩虹的形成
實(shí)驗(yàn)器材
　　　三棱鏡1個(gè)，注射器。
實(shí)驗(yàn)步驟
將三棱鏡對(duì)著陽光，另一面是白紙屏或白墻，調(diào)整三棱鏡的角度，直到白紙屏或白墻上出現(xiàn)紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫7種顏色的光。
將注射器吸滿清水，對(duì)著太陽噴射，將會(huì)看到噴出去的水的四周出現(xiàn)七種顏色。水噴完后，現(xiàn)象消失。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
　　　太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫7種顏色組成。

近視眼和遠(yuǎn)視眼的原理和矯正實(shí)驗(yàn)
遠(yuǎn)視眼因晶狀體變薄而成像在視網(wǎng)膜后形成的；近視眼是因?yàn)榫�狀體過厚而成像在視網(wǎng)膜前形成的。這樣，物體在近視眼的視網(wǎng)膜上成的像是倒立的實(shí)像，而在遠(yuǎn)視眼上成的是正立的像。那么經(jīng)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(guī)律，遠(yuǎn)視眼看到的就應(yīng)該是倒立的像。 
凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)：
視覺暫留實(shí)驗(yàn)：（1）電影原理實(shí)驗(yàn);（2）鳥進(jìn)籠實(shí)驗(yàn)
（3）七色盤實(shí)驗(yàn)
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　　　了解電影的播放原理。
實(shí)驗(yàn)器材
　　　電影轉(zhuǎn)盤儀器一個(gè)。
實(shí)驗(yàn)步驟   
　　　   (1)將電影轉(zhuǎn)盤儀取出，接通電源；
　　　   (2)當(dāng)電影儀轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，側(cè)身于電影儀側(cè)面，通過電影儀的旋轉(zhuǎn)孔觀察里面的圖像。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
　　　通過實(shí)驗(yàn)觀察，我們可以看見原本被分開的圖片旋轉(zhuǎn)后就變成了一幅動(dòng)態(tài)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(diǎn)的應(yīng)用。實(shí)踐證明我們觀察事物時(shí)眼睛對(duì)圖片（場(chǎng)景）的處理有0.1秒的滯留特點(diǎn)，也就是說，人眼在0.1秒內(nèi)分辨不出圖片的變化。
　　　電影的播放采用的就是這個(gè)原理。電影播放時(shí)，采用的是播放機(jī)在每秒切換24張連續(xù)動(dòng)作的圖片，此時(shí)人眼看到的便是連貫的畫面了。
注意事項(xiàng)
　　　實(shí)驗(yàn)結(jié)束，整理器材。
　　　
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
　　　了解日光的復(fù)合特性，日光是由赤橙黃綠青藍(lán)紫混合而成的原理。
實(shí)驗(yàn)器材
　　　牛頓轉(zhuǎn)盤一個(gè)。
實(shí)驗(yàn)步驟
　　　   (1)將牛頓轉(zhuǎn)盤儀取出，放置在電影原理上，接通電源；
　　　   (2)當(dāng)牛頓轉(zhuǎn)盤儀轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，俯瞰牛頓轉(zhuǎn)盤儀頂部。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
　　　當(dāng)牛頓轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，我們看到的兩道曲折“閃電”式的白光，而牛頓轉(zhuǎn)盤不旋轉(zhuǎn)時(shí)，牛頓轉(zhuǎn)盤的圓盤上是對(duì)稱分布的七色小扇形圖案。牛頓轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的白光便是日光是復(fù)合光的特點(diǎn)，這便是牛頓轉(zhuǎn)盤的奇妙之處。
注意事項(xiàng)
　　　實(shí)驗(yàn)結(jié)束，整理器材。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
　　　了解視覺暫留原理。
實(shí)驗(yàn)器材
籠中鳥轉(zhuǎn)盤1個(gè)
　　　。
實(shí)驗(yàn)步驟   
　　　   (1)將轉(zhuǎn)盤安裝在電動(dòng)基座上，接通電源；
　　　   (2)點(diǎn)動(dòng)電源開關(guān)，可以看到“鳥在籠中”的現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
　　　再次驗(yàn)證電影原理。
注意事項(xiàng)
　　　實(shí)驗(yàn)結(jié)束，整理器材。