校园科技馆建设方案 科技体验馆仪器 科技馆设备 光学科普展品 菲涅尔透镜

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飞鸟入笼

规格：700×700×870

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

4.防护罩：透明亚克力+橘黄色亚克力二、操作说明：

转动转盘，可以看到原本在笼外面的鸟飞到笼里面了，并处于飞翔状态。

三、科学原理

物体在视网膜上成像一旦外界光刺激消失，像也随之消失，但视神经对光刺激印象可保留约0.1秒时间，这就是人眼的视觉暂留特性。飞鸟入笼就是利用了视觉暂留特性。

套

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2

光的路径

规格：700×700×870

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

4.防护罩：透明亚克力+橘黄色亚克力二、操作说明：1、转动大转盘，选择不同的光学元件，使激光对向所选光学元件；2、转动光学元件，调整光学元件的角度，观察光线通过光学元件的路径变化。3、按下“启动”按钮，观看光在各种光学元件中的传播路径。三、功能概述：展品由凹凸透镜、凹凸反光镜、直角三棱镜、楔形镜、五棱镜和平行玻璃砖8种光学元件、激光光源和操作手轮组成。分别展示光的发散、会聚、反射、折射、平移等变化，从而了解光学元件的特性。光线在同种均匀介质里沿直线传播。但光线从一种介质射向另一种介质时，在两介质交界处，会发生折射或反射。展品由凹凸透镜、凹凸反光镜、直角三棱镜、楔形镜、五棱镜和平行玻璃砖8种光学元件、激光光源和操作手轮组成。当平行光线由空气射向光学元件时，光的路径发生了改变。由此展示了光的发散、会聚、反射、折射、平移等变化，从而了解光学元件的特性。

套

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窥视无穷

规格：700×700×1300

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

4.反射镜：5mm半反半透镜和全反镜

5.

套

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4

空中成像

规格：700×700×1300

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：按下“启动”按钮，观察扇叶的变化。三、功能概述：本展品利用电机来驱动LED线阵快速旋转，运用数字显示技术，用程序控制发光条上不同位置的LED灯的发光时序、闪频速度与发光条的转动速度。杆上排布的LED灯转动时，LED灯按程序发光形成扫描图像，虽然不是整幅图像同时发光，但由于视觉暂留现象，发光点会在视网膜上保留一段时间，使人感觉看到了完整的图像与文字。

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画五角星

规格：700×700×1150

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：按下“复位”按钮，手执画笔，看着镜子中的像，尝试在底板上沿轨迹画出五角星。三、功能概述：展品由平面镜、带五角星轮廓的面板、金属画笔和复位按钮组成。按下按钮，手持画笔，看着镜子中的像，在底板上沿轨迹画出五角星，这时你会发现，平常非常简单就能画出五角星，怎么在这里却“屡屡犯错”呢？因为镜子中的五角星是平面镜所成的像，它与物体大小相等，左右相反。看着镜中的像画五角星时，手画的方向与实际的图形左右反向，画笔常常不听使唤的偏离轨迹，出现了手、眼不协调现象。经过反复练习，大脑会逐步适应这一变化。平面镜的应用很广泛，舞蹈演员用它来纠正姿势，利用平面镜原理制作的潜望镜可以在水下观察水面上的情况。

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光纤传输

规格：700×700×1120

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：一、按下“启动”按钮，激光器发出激光，转动左侧手轮，，调节光线角度，观察激光在玻璃棒内的传导路径。可以清晰地看到激光束在弯曲的光纤模型内部全反射的传播过程；二、按下“启动”按钮，拨动轮盘，将光线射向台面采集区，观察显示区变化。三、功能概述：展品包括全反射原理展示装置和光纤传输演示装置两部分。全反射原理展示装置由激光器、透明棒、手轮和启动按钮组成。按下按钮，转动手轮，调整激光入射角度，观察激光在玻璃棒内的全反射现象。

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全息照片

规格：700×700×1220

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：按下“启动”按钮，观察玻璃上的变化。三、功能概述：展品由光源、全息照片、启动按钮组成。按下按钮，灯光亮起，你会发现玻璃中出现了齿轮、卡尺等物品。玻璃中的齿轮和卡尺真的存在吗？其实玻璃中只是一张全息照片。全息照片是利用光的干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的。普通照片只记录了物体各点的光强信息，实际上从被拍摄物体上反射出来的光不仅强度不同，而且相位也不同，全息照片既记录反射光的强度，又记录反射光的相位，当你不小心打碎全息照片时，每块碎片都能再现物体的完整画面。全息技术不仅在光学、计量、信息存储方面有着广泛的应用，还在艺术、防伪、军事等领域大展身手。

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8

翻转成像

规格：700×700×1260

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：两名游客分别站左右两边，其中一人旋转通道，另一人观看观察口内的影像。三、功能概述：本展品主体为一组由三块全反镜组合而成的可旋转观察通道。我们都知道，单块平面镜成像时，无论镜子如何旋转，镜子内的像是不跟着旋转的。本体验装置里装有三面镜子，并按一定角度组合，使得光线从一端必须经过三次反射才能到达另一端，旋转本装置，三块平面镜同时转动，站在装置对面的另一人的头部虽没转动，但三块平面镜对入射光三次反射的位置起了变化，造成他的镜像或左右或上下颠倒的现象。

套

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多角变向镜

规格：700×700×1100

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：转动镜片，使镜面夹角改变，看看镜中的像的变化。三、功能概述：此展项由互成一定角度布局的两面平面镜组合而成，向观众演示平面镜的成像特点。观众可任意调整两个镜面的夹角大小，然后观看其成像效果。

套

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菲涅尔透镜

规格：700×700×1160

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：通过菲涅尔透镜，观看物体，看看有什么变化。三、功能概述：透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上。从剖面看，其表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线集中一处，形成中心焦点，也就是透镜的焦点。每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜，把光线调整成平行光或聚光。这种透镜还能够消除部分球形像差。观众可透过菲涅尔透镜观看近处手中的物体，也可看看远处的物体，了解菲涅尔透镜的工作原理。

套

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凹面镜打球

规格：700×700×1300

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：轻触乒乓球，观看现象。三、功能概述：凹面镜是反射成像。面镜（包括凸面镜）不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。该展项展示了凹面镜成像的原理。展项由两组背靠背的互动机构构成，每组机构包含凹面镜和一个悬吊的乒乓球。参与者前后晃动乒乓球，会看到乒乓球跳来跳去，一会儿大一会儿小，就像在在打乒乓球，十分有趣。

套

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同自己握手

规格：700×700×1300

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：伸手放入镜口，感受同自己握手。三、功能概述：此展项的主体是一个凹面镜，展示了凹面镜的成像原理。当观众站在一个凹面反光镜前远近不同的位置时，可看到在不同光轴位置时的成像。当观众的手放在光轴二倍焦距时，其影像和手重合，似同自己握手。

套

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莫尔条纹

规格：700×700×1250

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：按下“启动”按钮启动转盘转动，观看摩尔纹的形成。三、功能概述：在数码影像中，如果主体中有密纹的纹理，常常会出现莫名其妙的水波一样的条纹和奇怪的色彩，这就是摩尔条纹。无论是用数码相机拍摄的影像，或是扫描的影像，均有可能出现该现象。当物体上的细致图样(如织物上的编织纹路，或建筑物上非常靠近的平行线)与成像元件上的图样相重叠时，可产生此现象。如果两个图样重叠，通常会产生另一种新图样，这种新图样通常叫作摩尔波纹。

套

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丁达尔现象

规格：700×700×1100

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：按下“启动”按钮，观看丁达尔现象。三、功能概述：当一束光线透过胶体，从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”，这种现象叫丁达尔现象，也叫丁达尔效应（Tyndall effect）、丁泽尔现象、丁泽尔效应。在光的传播过程中，光线照射到粒子时，如果粒子大于入射光波长很多倍，则发生光的反射；如果粒子小于入射光波长，则发生光的散射，这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光，称为散射光或乳光。丁达尔效应就是光的散射现象或称乳光现象。由于溶液粒子大小一般不超过1 nm，胶体粒子介于溶液中溶质粒子和浊液粒子之间，其大小在1～100nm。小于可见光波长（400 nm～700 nm），因此，当可见光透过胶体时会产生明显的散射作用。而对于真溶液，虽然分子或离子更小，但因散射光的强度随散射粒子体积的减小而明显减弱，因此，真溶液对光的散射作用很微弱。此外，散射光的强度还随分散体系中粒子浓度增大而增强。

套

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穿针引线

规格：700×700×1300

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：手拿绳线，试试透过观察孔观看，将绳线传入洞孔。三、功能概述：此展项由平面镜反射装置、带孔的平板及线绳构成。观众通过镜面反射装置，可看到后面的孔板和自己拿着绳子的手，由于经过多次反射，观众看到的图像和物体实际的位置发生了偏移，观众很难将绳子穿入洞中。由此让参与者了解平面镜的成像特点。

套

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穿墙而过

规格：700×700×1300

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：旋转透明通道，观看小球穿越“墙体”的神奇现象。三、功能概述：此展项展示光的偏振现象。光的偏振性是光的横波性的直接，有力的证据，光的偏振现象可以借助于实验装置进行观察。演示装置包括两组方向相反的偏振膜、小球、透明管和转动装置。管道中的偏振膜偏振角度刚好相反，和缝处形成一堵虚拟的“墙”，观众转动手动装置，让管子倾斜，会看到小球会轻松的穿越那堵“墙”。

套

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是你还是我

规格：700×700×1300

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：本展项需两人同时操作，通过旋钮调节灯光的明暗，感受奇异的视觉效果。三、功能概述：此展项利用半透半反镜的光学特性，将镜子两边的观众反射的像巧妙结合，达到在两人形象间恍惚变换的视觉效果。通过演示让观众了解镀膜玻璃（半透半反镜）的光学特性和应用。观众通过调节半透半反镜两侧的灯光，可以看到人像忽隐忽现。

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光压风车

规格：700×700×1050

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：按下“启动”按钮，观看风车运动状态的变化。三、功能概述：不同颜色的物体对于光的吸收程度有所不同，白色的物体对于光能的吸收程度小，黑色的物体对于光能的吸收程度大。基于这一原理，在光驱动风车接受太阳光照射时，越来越多的能量聚集在叶片呈黑色的背面上，导致黑、白叶片之间产生了光能差，并转换为机械能，从而推动叶轮旋转。本展品引导公众认知一种太阳能发电机的概念，及利用太阳能发电的环保意义。展品由展箱、不锈钢说明牌、支架、风车、小射灯组成，观众按下开关，观看现象。

套

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琴弦影像-看得见的声波

规格：700×700×1100

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：用手指拨动琴弦，然后转动滚筒，观察琴弦振动的轨迹。三、功能概述：声音是由振动产生的，乐音是由琴弦或其他物体振动产生的。乐音的频率范围是60Hz-1200Hz之间。频率越高即每秒振动次数很多，由于人眼的视觉暂留作用，肉眼很难分辨出琴弦的运动轨迹。但你通过这个装置，可以清晰明了地观察到琴弦振动的波形曲线。原来它是巧妙地从另一个方向利用了人眼的视觉暂留作用。

套

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管中窥豹

规格：700×700×1060

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：一、直接观看显示屏，你能看到正在播放的视频吗？二、透过“放大镜”观看屏幕，显示屏中隐藏的画面是不是一目了然了呢？三、展项概述：展项由多媒体播放系统、液晶屏显示装置（经过特殊处理）、“放大镜”观察装置等构成。利用液晶屏的成像特点，将液晶屏进行了特殊处理，直接观看时，屏幕上只能看到白色的一片，用“放大镜”观看时则可以清晰的看到动画内容。

套

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变换的风景

规格：700×700×1300

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：透过转盘内的镜片观看灯箱内的风景画，你会发现黑白画变成了彩画，转动转盘，风景画的颜色还会发生变化。三、展项概述：展项由黑白线条画灯箱和转盘装置等构成。观众直接观看灯箱，会看到一副黑色线条勾勒的风景画；当观众透过转盘上的透明玻璃观看时，会发现线条画变成了彩色画；如果转动转盘，会发现彩色画还可以变颜色，非常神奇！

套

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21

频闪转盘

规格：700×700×1130

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：1）按下“启动”按钮启动转盘转动；2）转动旋钮，调节频闪频率，如果闪光灯的频率和转盘速度匹配，字母转盘呈现出静止、顺时针旋转、逆时针旋转三种状态。三、展项概述：展品由频闪灯、图案板及驱动机构、调节旋钮、频率显示数显、防护罩、展台等构成。观众按下启动按钮图案转盘开始旋转，同时频闪灯开始闪亮。观众可以通过旋钮改变频闪灯的频率，使字母转盘呈现出静止、顺时针旋转、逆时针旋转三种状态。

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22

隐身术

规格：700×700×1100

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

4.隐身装置：K9玻璃

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23

跳动的心脏

规格：700×700×1000

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

4.莫尔条纹图文版：透明亚克力UV打印

二、操作说明：按下启动按钮，观看图案的变化。

功能概述：展项由转盘驱动机构和心跳干涉图案组合构成，按下启动按钮，电机驱动光栅转动，可看到莫尔条纹引起的视错觉。

三、科学原理：莫尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果，当人眼无法分辨这两条线或两个物体时，只能看到干涉的花纹，这种光学现象中的花纹就是莫尔条纹。

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光线游戏

规格：700×700×1000，柜体尺寸700×700×750，柜体钣金材质，台面：木质拷漆

操作说明：1、按下“启动”按钮，起点处发射一束光源；

2、转动旋钮，调整反光镜角度，使光束经过镜面反射到达顶部接收端点亮灯光并发出音乐

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三维空间成像

规格：700×700×1100，柜体尺寸700×700×1000，柜体钣金材质，台面：木质拷漆

基于祯扫描和人类视觉的暂留现象

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转动生花

规格：700×700×1280

一、展品用材：

1.展台：钣金结构、围板≥1.2mm冷轧板，表面喷塑。

2.台面：木质，厚度≧15mm，拷漆

3.说明牌：亚克力UV喷绘

二、操作说明：转动手轮；观察花瓣的运动状态。

三、功能：花瓣如何在运动过程中形成花朵呢，每一个花瓣都是用于传递运动和力的齿轮来控制的，如行星齿轮、同步带轮等。所以固定在齿轮上的每一片花瓣通过公转运动交叉重合，形成了多变的花朵。

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