【点赞】猴赛雷!我市教师设计的实验箱获国家实用新型专利

近日,喜讯传来:我市李文达中学蒋卓明老师设计的《初中物理光学实验高清演示实验箱》获国家实用新型专利,专利号:ZL 2018 2 0299532.3。同时,该设计也荣获第33届江门市青少年科技创新大赛一等奖。据悉,该实验箱属创新型教具,能高清演示光的镜面反射、三棱镜对光的折射、光在凸透镜和凹透镜中的折射现象。在明亮的课室内任何角落都能看清实验现象,实验效果比用灯泡或LED灯作光源的实验装置效果好得多,明显提升实验效果。


△专利证书图

△获奖证书图

该光学实验箱外观为机玻璃透明箱,内装三组共9束绿色激光,另有超声波烟雾发生器等器材。下为实验箱演示视频:

据蒋老师介绍,他制作这个实验箱经历了四个阶段:

初稿:起初是用一盒三光线的小功率激光器,试用时发现功率不足,只适合在相对较暗的环境中观察,课室后排的同学完全看不清现象现象,且每次要加入烟雾才能短时间内见到现象。

△用小功率激光套装的初样

△小功率红激光只能在漆黑环境中加烟雾才可见

改进1:改用功率100mW的激光笔,每支激光笔单独发出一路光线,每三路光线共同由一只18650型的锂电池供电,配备独立开关。经改进后,亮度大大提高,完全满足在明亮环境下演示,教室每一位同学均能清楚观察,但仍需加入烟雾,使实验现象可见。

△用大功率单支激光3支一组图

改进2:为长时间呈现激光的轨迹,特加入一个直径为28cm的透明胶盘,加入自带水压检测的超声波转换头,并在转换头周围加上压水球,解决了超声波生成水雾过程水花四溅的问题。再加入低速风扇,使生成的水雾更均匀,效果较好。

△超声波生成水雾图

定稿:由于利用超声波将水变成雾状,水雾会附着在反射面或折射面,造成输出光柱变粗。后改用舞台烟机喷烟(其烟油的主要成分是水、甘油、乙二醇、丙二醇、稳定剂等),使用舞台烟雾解决了光柱变粗问题,且显示效果持久了很多。

最后,让我们为这位醉心教学“顺便”拿了个国家专利的老师疯狂打call吧!

(责任编辑:叶隽毅 实习编辑:杨嘉蔚)