一種紅外線發(fā)光效果的科普演示方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，包括紅外光源和紅外線觀測儀、紅外線觀測儀包括攝像裝置和顯示裝置，攝像裝置的鏡頭對著紅外光源，攝像裝置的視頻信號輸出端接顯示裝置的視頻信號輸入端；通過肉眼對比觀察紅外光源和顯示裝置屏幕上的影像體驗紅外線的發(fā)光效果。本發(fā)明的科普演示方法可以從不同角度直接展示紅外線的光學特性，加深觀察者對紅外線性質(zhì)的理解，無論是用于進行教學還是科普展示，效果都會非常明顯。
【專利說明】 一種紅外線發(fā)光效果的科普演不方法
[【技術領域】]
[0001]本發(fā)明涉及物理實驗或科普展示，尤其涉及一種紅外線發(fā)光效果的科普演示方法。
[【背景技術】]
[0002]紅外線是指波長在700nm至2500nm之間的光波，由于人眼能夠看到的光線波長在320nm-760nm之間，所以紅外線雖然是自然界客觀存在的光線，但人眼卻無法看到，也正因為紅外線不能被人眼看到這一特性，紅外線在現(xiàn)代社會中有著及其廣泛的使用，如各類遙控器、紅外線自動門、紅外線控制燈、紅外攝像等等。
[0003]我國中學教育初中階段的物理教學中，對紅外線相關知識進行的介紹與探究。但目前初中教育及各類科普中，證實紅外線存在的實驗是這樣的:先讓一束白光通過三楞鏡分光，在光譜中能看到的光成彩條形分布，在紅色光以外看不到任何東西，此時將一個溫度計放在紅光以外的區(qū)域，能看到溫度計的溫度會緩慢升高，這說明紅光以外有熱源，而這一熱源正是紅外線，這樣紅外線就得到了間接證實。
[0004]以上實驗利用了紅外線的熱效應，通過溫度計顯示溫度升高來驗證紅外線的存在，但它由于是間接的驗證方法，需要依靠邏輯推理才能推斷出在看不到東西的地方有紅外線存在，而且對紅外線是光這一本質(zhì)特性卻毫無展示，因此以上實驗不管是用于教學還是用于科普，效果都不是很理想的。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種能夠直接展示紅外線光學特性的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是，一種紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，包括紅外光源和紅外線觀測儀、紅外線觀測儀包括攝像裝置和顯示裝置，攝像裝置的鏡頭對著紅外光源，攝像裝置的視頻信號輸出端接顯示裝置的視頻信號輸入端；通過肉眼對比觀察紅外光源和顯示裝置屏幕上的影像體驗紅外線的發(fā)光效果。
[0007]以上所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，紅外光源和紅外線觀測儀放置在一個暗室中，在暗室中通過對比體驗紅外線的發(fā)光效果。
[0008]以上所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，紅外光源包括紅外線發(fā)射裝置和/或紅外線反射裝置。
[0009]以上所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，紅外光源是倒影成像裝置，倒影成像裝置包括機架、物屏、凸透鏡和像屏，物屏包括紅外發(fā)光管構成的紅外發(fā)光體。
[0010]以上所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，紅外光源是紅外光線折射裝置，紅外光線折射裝置包括紅外發(fā)光體、凸透鏡、小孔遮光板和玻璃水箱，紅外發(fā)光體發(fā)射的一束紅外線通過凸透鏡聚焦，變?yōu)槠叫泄?，然后?jīng)過小孔遮光板，斜射入玻璃水箱的水中。
[0011]以上所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，紅外光源包括投影儀和投影屏幕，投影儀的光源為紅外光源，投影儀的幻燈片是黑白幻燈片，攝像裝置的鏡頭對著投影屏幕，通過肉眼觀察投影屏幕與觀看顯示裝置屏幕上的影像進行對比，體驗紅外線的發(fā)光效果。
[0012]以上所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，紅外光源是萬花筒，萬花筒的底部包括紅外發(fā)光體，頂部包括觀看孔，通過肉眼觀察萬花筒內(nèi)的景像與通過紅外線觀測儀的顯示屏觀看萬花筒內(nèi)的景像進行對比，體驗紅外線的發(fā)光效果。
[0013]以上所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，紅外光源是LED顯示屏，LED顯示屏的LED燈是紅外發(fā)光二極管，通過肉眼觀察紅外LED顯示屏與通過紅外線觀測儀的顯示屏觀看紅外LED顯示屏進行對比，體驗紅外線的發(fā)光效果。
[0014]以上所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，紅外線觀測儀是智能手機或數(shù)碼相機。
[0015]本發(fā)明的科普演示方法可以從不同角度直接展示紅外線的光學特性，無論是用于進行教學還是科普展示，效果都會非常明顯。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0017]圖1是本發(fā)明實施例1紅外線觀測儀的外觀圖。
[0018]圖2是本發(fā)明實施例2紅外線觀測儀工作示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明實施例3紅外線倒影成像裝置結構示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明實施例4紅外線折射實驗裝置結構示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明實施例5紅外線投影儀結構示意圖。
[0022]圖6是本發(fā)明實施例6紅外萬花筒結構示意圖。
[0023]圖7是本發(fā)明實施例7紅外顯示屏外觀圖。
[【具體實施方式】]
[0024]實現(xiàn)本發(fā)明的第一步就是制造一個紅外線觀測儀，本發(fā)明實施例1紅外線觀測儀如圖1所示，它有以下幾部分組成:攝像頭1、外殼2和顯示屏3。攝像頭I的視頻信號輸出端接顯示屏的視頻信號輸入端。
[0025]有了紅外線觀測儀，就可以通過它觀看各種各樣的紅外線光學實驗了。在沒有專業(yè)的紅外線觀測儀時，大多數(shù)智能手機的攝像頭和顯示屏都能勝任以下的實驗，另外，多數(shù)數(shù)碼照相機也可以直接代替本發(fā)明的紅外線觀測儀。
[0026]本發(fā)明實施例2的實驗如圖2所示，在沒有自然光的暗室中，放置一個筆筒4，因為沒有自然光和光照，是看不到筆筒4的。用紅外線光源5照射筆筒4，肉眼仍無法看見筆筒4，但通過紅外線觀測儀，就能看到筆筒4 了。此時，將紅外線觀測儀的攝像頭I對著筆筒4，在紅外線觀測儀的顯示屏3上就可以清楚看到筆筒4的影像4A。在此實驗中，筆筒4本身不是紅外線的發(fā)光體，而是紅外線反射體。
[0027]由于紅外線光源5不包含可見光，因此通過紅外線觀測儀顯示屏3看到的筆筒4是黑白色的。
[0028]觀察者通過肉眼對比觀察物品和顯示屏3上物品的影像可以體驗到紅外線的發(fā)光效果。[0029]本發(fā)明實施例3的實驗如圖3所示，在安裝在光具座(機架)10的物屏6上布置一個由紅外線發(fā)光二極管組成的箭頭7，對紅外線發(fā)光二極管通電讓箭頭7發(fā)出紅外光，在微弱自然光下無法用肉眼看到紅外箭頭發(fā)出的紅外光線，但利用紅外線觀測儀卻能看到紅外光。但通過借助紅外線觀測儀，調(diào)整凸透鏡17與像屏的位置，最終在像屏8上可以觀察到清晰倒立的紅外光倒像9，這一實驗充分展示了紅外線是光這一本質(zhì)特性。
[0030]本發(fā)明實施例4的實驗如圖4所示，紅外線光源5發(fā)出的一束紅外線通過透鏡11聚焦，變?yōu)槠叫泄?，然后?jīng)過開小孔的遮光板12，斜射入玻璃水箱13的水1301中。在無自然光的環(huán)境里，肉眼是什么也看不到的，但借助紅外線觀測儀，將攝像頭I對著實驗設備，從顯示屏上能清晰地看到射出的紅外線以及紅外線在入水后發(fā)生的折射現(xiàn)象，本實施例再次證明，紅外線具有光的特性。
[0031]本發(fā)明實施例5的實驗如圖5所示，為使紅外線觀測儀下做的實驗更加生動有趣，本實施例利用一臺紅外線投影儀，這臺投影儀使用紅外線光源5，制作好黑白幻燈片14，幻燈片14可以是每張獨立的，也可以是內(nèi)容連續(xù)可轉(zhuǎn)動產(chǎn)生動畫效果的，當用此投影儀播放時，肉眼在屏幕15上是看不到東西的，當用紅外線觀測儀的攝像頭對著屏幕15，卻能通過紅外線觀測儀的顯示屏看到屏幕15上紅外光播放的畫面1501。通過肉眼觀察投影屏幕15與觀看紅外線觀測儀的顯示屏上的影像進行對比，可以體驗紅外線的發(fā)光效果和紅外線的光本質(zhì)。
[0032]本發(fā)明實施例6的實驗如圖6所示，與傳統(tǒng)萬花筒的區(qū)別是以紅外線光源5作為的萬花筒的光源，本發(fā)明實施例6的萬花筒因用紅外線為光源，所有用肉眼是什么也看不到的，但當將紅外線觀測儀的攝像頭I對準萬花筒的觀看孔16時，通過紅外線觀測儀的顯示屏3就能看到萬花筒內(nèi)變幻莫測的黑白圖案了。觀察者可以通過肉眼觀察萬花筒內(nèi)的景像與通過紅外線觀測儀的顯示屏觀看萬花筒內(nèi)的景像進行對比，體驗紅外線的發(fā)光效果。
[0033]本發(fā)明實施例7的裝置如圖7所示，普通的LED顯示屏都是用可見光的發(fā)光二極管制作的，本發(fā)明實施例7所涉及的LED屏是用紅外線發(fā)光二極管18來制造，其他控制電路與可見光的LED顯示屏完全一樣，這樣只要在普通LED顯示屏上能顯示的內(nèi)容，在紅外線LED屏上也可顯示，但紅外線LED屏上的圖像肉眼直接是看不到的，將紅外線觀測儀的攝像頭對著紅外線LED屏，從紅外線觀測儀的顯示屏上就能看到外線LED屏上顯示的內(nèi)容了。這樣，觀看者會在看見與看不見的轉(zhuǎn)換之間，產(chǎn)生強烈的視覺反差，從而對紅外線產(chǎn)生更深刻的認識，用這樣的外線LED屏上進行教學、科普展示，效果將會非常明顯。
[0034]本發(fā)明以上實施例與現(xiàn)有技術相比有如下優(yōu)點:
[0035]1.原有紅外線展示實驗是用紅外線的熱效應間接證實的，而本發(fā)明的實驗是用攝像頭本身就能對紅外線感光的這一特性而直接證實的，直接證實比間接證實效果要好。
[0036]2.現(xiàn)有技術的實驗只展示了紅外線具有熱效應這一特性，但對紅外線本身是光這一特性卻沒能展示，本發(fā)明以上實施例，從多個角度展示了紅外線的光學特性，很好地補充了現(xiàn)有技術實驗的不足。
[0037]3.現(xiàn)有技術實驗用溫度計的升高來驗證紅外線的存在，實驗效果不易觀察，且受環(huán)境氣溫影響很大，實驗成功率低，本發(fā)明項目設計的實驗，用紅外觀測儀來直接觀看紅外線光，對實驗環(huán)境要求很低，只要儀器正常，實驗幾乎不會失敗，而且效果明顯。
[0038]4.現(xiàn)有技術實驗的實驗器材較為固定不易替代，本發(fā)明以上實施例的實驗，器材選擇靈活，如紅外線觀測儀，在沒有專業(yè)器材時，大多數(shù)智能手機的攝像頭和顯示屏就可以取代，有些數(shù)碼照相機也可以直接代替本實驗的紅外線觀測儀。
[0039]5.本發(fā)明以上實施例的實驗，充分展示了紅外線的光學特性，看過的人都會清楚地認識到，眼睛看不到的東西，攝像頭卻是可以拍到的，這樣在大量安裝攝像頭的現(xiàn)代社會里，各種犯罪活動將可能下降，因為看過本實驗的人都會明白黑夜是掩蓋不了犯罪行為的，因此本實驗的廣泛展示會對潛在的犯罪分子有較好的震懾作用，而現(xiàn)有技術的實驗是不可能有這樣的社會效應的。
[0040]6.本發(fā)明以上實施例實驗內(nèi)容豐富，完全可以將所有實驗設計到一間活動的暗室中，有志于文化創(chuàng)業(yè)的個人和團體，可以將這樣的實驗暗室放在人員密度大的公共場所，為對科學感興趣的人們提供科普服務，當然這樣的服務是可以合理收費的，這樣一來本項目既能給社會創(chuàng)造就業(yè)機會，又能普及科技知識，還能給國家創(chuàng)造稅收，這些都是現(xiàn)有技術實驗無法相比的。
【權利要求】
1.一種紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，其特征在于，包括紅外光源和紅外線觀測儀、紅外線觀測儀包括攝像裝置和顯示裝置，攝像裝置的鏡頭對著紅外光源，攝像裝置的視頻信號輸出端接顯示裝置的視頻信號輸入端；通過肉眼對比觀察紅外光源和顯示裝置屏幕上的影像體驗紅外線的發(fā)光效果。
2.根據(jù)權利要求1所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，其特征在于，紅外光源和紅外線觀測儀放置在一個暗室中，在暗室中通過對比體驗紅外線的發(fā)光效果。
3.根據(jù)權利要求1所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，其特征在于，紅外光源包括紅外線發(fā)射裝置和/或紅外線反射裝置。
4.根據(jù)權利要求1所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，其特征在于，紅外光源是倒影成像裝置，倒影成像裝置包括機架、物屏、凸透鏡和像屏，物屏包括紅外發(fā)光管構成的紅外發(fā)光體。
5.根據(jù)權利要求1所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，其特征在于，紅外光源是紅外光線折射裝置，紅外光線折射裝置包括紅外發(fā)光體、凸透鏡、小孔遮光板和玻璃水箱，紅外發(fā)光體發(fā)射的一束紅外線通過凸透鏡聚焦，變?yōu)槠叫泄猓缓蠼?jīng)過小孔遮光板，斜射入玻璃水箱的水中。
6.根據(jù)權利要求1所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，其特征在于，紅外光源包括投影儀和投影屏幕，投影儀的光源為紅外光源，投影儀的幻燈片是黑白幻燈片，攝像裝置的鏡頭對著投影屏幕，通過肉眼觀察投影屏幕與觀看顯示裝置屏幕上的影像進行對比，體驗紅外線的發(fā)光效果。
7.根據(jù)權利要求1所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，其特征在于，紅外光源是萬花筒，萬花筒的底部包括紅外發(fā)光體，頂部包括觀看孔，通過肉眼觀察萬花筒內(nèi)的景像與通過紅外線觀測儀的顯示屏觀看萬花筒內(nèi)的景像進行對比，體驗紅外線的發(fā)光效果。
8.根據(jù)權利要求1所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，其特征在于，紅外光源是LED顯示屏，LED顯示屏的LED燈是紅外發(fā)光二極管，通過肉眼觀察紅外LED顯示屏與通過紅外線觀測儀的顯示屏觀看紅外LED顯示屏進行對比，體驗紅外線的發(fā)光效果。
9.根據(jù)權利要求1所述的紅外線發(fā)光效果的科普演示方法，其特征在于，紅外線觀測儀是智能手機或數(shù)碼相機。
【文檔編號】G09B23/22GK104021715SQ201410276399
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權日:2014年6月19日
【發(fā)明者】王建忠 申請人:王建忠