УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ СЕЧЕНИЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОБЪЕМНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ТЕЛ И СВЕТОВОЙ ИМИТАТОР СЕКУЩЕЙ ПЛОСКОСТИ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОБЪЕМНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ТЕЛ Российский патент 2002 года по МПК G09B23/04 

Изобретение относится к учебным пособиям и может быть использовано для наглядной демонстрации сечений, получаемых при пересечении плоским потоком света различных геометрических объемных пространственных тел, таких как тел вращения - цилиндр, конус, или пирамид с основанием в виде треугольника или квадрата, или многогранников, таких как, например, куб, параллелепипед, гексаэдр и других подобных тел.

Общеизвестно, что у учащихся самую большую трудность вызывает именно пространственное воображение, в частности, при изучении сечений различных наиболее распространенных геометрических объемных пространственных тел плоскостью. Без хорошо развитого пространственного воображения немыслима плодотворная деятельность в большинстве профессий, затруднен образовательный процесс в технических и гуманитарных учебных заведениях.

Настоящее изобретение в определенной степени решает поставленную проблему.

Известно учебное пособие по геометрии для демонстрации сечения объемной фигуры (куба) плоскостями. Данное учебное пособие представляет собой разборную модель куба, рассеченного плоскостями, проходящими через одну прямую, расположенную на верхней грани куба, составленную из нескольких многогранников-моделей пространственных фигур, отсекаемых от куба этими плоскостями. В зависимости от угла наклона плоскостей получают такие плоскости сечения, как равнобедренный и равносторонний треугольники, равнобедренная трапеция, прямоугольник и пяти- и шестиугольник [1].

Известное пособие при изготовлении требует значительного расхода материала, а его демонстрационные возможности ограничены одной данной фигурой и видами сечений - только многоугольниками. Кроме того, пособие неудобно в эксплуатации - необходимо отделять одну часть многогранников от другой и манипулировать демонстрируемой частью.

Известна также учебная модель для демонстрации сечения геометрического тела плоскостью. Учебная модель содержит емкость из прозрачного материала, заполненную прозрачной и непрозрачной по поверхности жидкостью. На поворотном кронштейне, закрепленном на стенке емкости, установлено исследуемое геометрическое тело [2].

Недостаток данного пособия заключается в сложности - из-за наличия значительного числа деталей в неудобстве пользования - затруднена смена геометрических тел, полупогруженных в жидкость, и в низких демонстрационных возможностях - наблюдение плоскости сечения возможно лишь при определенном расположении наблюдателей, причем ограниченного их числа.

Известно устройство для демонстрации образования линейчатых поверхностей в телах вращения цилиндрической формы, имеющее два одинаковых по форме основания - сменные пластины, как следует из чертежа - круглой формы, между которыми укреплены эластичные нити [3].

В данном устройстве эластичные нити укреплены между поворотными основаниями. При повороте оснований нити, расположенные первоначально параллельно, растягиваясь, занимают положение, при котором образуются линейчатые поверхности, демонстрируемые обучающимся. Фиксация эластичных нитей, образующих поверхность такого геометрического объемного пространственного тела, сложна, более того, требует подгонки натяжения каждой нити в отдельности.

Также известно устройство, содержащее приспособление для растяжки и крепления моделей геометрических тел и плоских фигур, имеющих основание и вершину [4]. Известное приспособление содержит стержень с гайками, на котором установлена подпружиненная втулка с несколькими штырями, предназначенными для накидывания на них петель нитей, располагаемых на гранях геометрического объемного тела. Данное приспособление может использоваться только для образования граней геометрических объемных пространственных тел, имеющих вершину, таких как конус, пирамида. Конструкция узла натяжения нитей в известном устройстве обеспечивает одинаковое натяжение нитей только при условии их первоначально одинаковой длины - каждой нити в отдельности.

Известно проекционное устройство для черчения световым лучом, содержащее осветитель, проекционной объектив, прямоугольное отверстие, диафрагму и привод [5] . Данное устройство сложно по конструкции и не обеспечивает демонстрации получаемого сечения из-за невозможности формирования плоского светового потока для демонстрации сечений геометрических объемных пространственных тел, содержащее геометрическое объемное пространственное тело и световой имитатор секущей плоскости [6].

При работе с устройством при необходимости продемонстрировать плоскость сечения какой-либо фигуры в держатель устанавливают соответствующий данной фигуре проволочной контур, подают питание на двигатель, приводя проволочной контур во вращение, включают источник света имитатора секущей плоскости, прямоугольную щель которого ориентируют под необходимым углом и направляют на вращающийся проволочной контур. Плоский поток света, пересекая вращающиеся проволочные участки, создает видимое сечение формируемой фигуры вращения.

Данное устройство имеет следующие недостатки:
- ограниченные демонстрационные возможности. Во-первых, демонстрируемая фигура формируется только после приведения во вращение соответствующего проволочного контура. Во-вторых, с помощью известного устройства могут демонстрироваться только тела вращения;
- недостаточно четкое изображение из-за вибрации, создаваемой работающим электродвигателем и вращающимися деталями, воздействующей на имитатор секущей плоскости;
- сложность из-за наличия электропривода, вращающихся деталей,
- необходимость соблюдения мер предосторожности при эксплуатации из-за вращавшегося при демонстрации проволочного контура.

Известен световой имитатор секущей плоскости для демонстрации сечений геометрических объемных пространственных тел, содержащий источник света, расположенный в корпусе и источник питания [7].

Недостатком данного имитатора является то, что он не обеспечивает концентрированного потока света на нитях, что снижает демонстрационной эффект.

Техническим результатом изобретения является повышение демонстрационного эффекта, упрощение конструкции, расширение вида демонстрируемых фигур, повышение наглядности и удобство в эксплуатации.

Достигается это тем, что в первом устройстве геометрическое объемное пространственное тело содержит основания или основание и вершину и элементы, образующие его поверхность, причем основания или основание и вершина зафиксированы друг относительно друга, а по периметру оснований или основания и вершины расположены средства для базирования элементов, образующих поверхность геометрического объемного тела, при этом световой имитатор секущей плоскости содержит лазерный источник света, перед которым установлена оптическая цилиндрическая линза, обеспечивающая разворачивание луча лазера.

Во втором устройстве достигается это тем, что геометрическое объемное пространственное тело содержит основания или основание и вершину и элементы, образующие его поверхность, причем основания или основание и вершина зафиксированы друг относительно друга, а по периметру оснований или основания и вершины расположены средства для базирования элементов, образующих поверхность геометрического объемного пространственного тела, при этом высота прямоугольной щели выбрана равной 0,15-0,25 мм.

В качестве элементов, образующих поверхность геометрического объемного пространственного тела, применены нити или шнуры из хлопчатобумажного материала, или вискозы, или проводов, или капрона, преимущественно оранжевого, оранжевого или темно-красного цвета.

В качестве элементов, образующих поверхность геометрического объемного пространственного тела, применены стержни из пластика, например полистирола или дерева, например бамбука.

Между основаниями или основанием и вершиной установлен стержень, зафиксированный между каждым основанием или основанием и вершиной преимущественно с помощью гаек или винтов.

Средства для базирования выполнены в виде пазов со стороны торцевых поверхностей оснований или вершины.

На внешних поверхностях оснований или вершины, по их периметру, выполнены сопрягаемые с пазами на торцевых поверхностях дополнительные пазы для укладки в них нитей, или шнуров, или проводов, или трубчатых или монолитных длинномерных из эластичного материала элементов.

Средства для базирования выполнены в виде гнезд для установки в них стержней и расположенных на внутренних поверхностях оснований или вершины.

Прямоугольная щель снабжена регулируемой по высоте шторкой.

Корпус светового имитатора установлен в держателе, снабженном регулятором изменения положения корпуса и ориентации плоскости рассеивания светового потока.

В световом имитаторе достигается это тем, что в качестве источника света использован лазерный диод, соединенный с источником питания, и оптическая цилиндрическая линза, установленная перед лазерным диодом, при этом корпус имеет держатель, снабженный регулятором его положения и ориентации плоскости рассеивания луча лазерного диода.

Изобретение поясняется чертежами, фиг.1 - фиг.15, на которых на фиг.1-фиг. 6 изображены геометрические объемные пространственные тела, такие как цилиндр (фиг. 1), конус (фиг.2), треугольная в основании пирамида (фиг.3), пирамида с квадратом в основании (фиг.4), параллелепипед-куб (фиг.5) и многогранник-гексаэдр (фиг.6), соответственно фронтальный вид и сечения по а-а, б-б, в-в, г-г, д-д и е-е, на фиг.7 и фиг.8 - способ фиксации образующих элементов-нитей или шнуров соответственно на основаниях и на вершинах геометрических объемных пространственных тел, соответственно параллелепипеда и конуса, на фиг.9 и фиг.10 - примеры реализации световых имитаторов секущих плоскостей с использованием соответственно лазерного источника (фиг.9) и источника с прямоугольной щелью и с лампой освещения (фиг.10), на фиг.11 и фиг.12 - примеры конструктивного решения устройств для формирования плоского потока света, соответственно лазерного, и с лампой освещения и с прямоугольной щелью.

Фиг. 13 поясняет принцип демонстрации сечения плоским потоком света геометрического объемного тела - конуса.

На фиг.14 и фиг.15 изображены различные средства базирования элементов, образующих боковые поверхности тех или иных геометрических объемных пространственных тел, располагаемые как на их основаниях, так и на вершинах.

На фиг.14 изображены пазы, выполненные со стороны торцевых поверхностей оснований или вершины, и дополнительные пазы на внешних поверхностях оснований и вершин, на фиг.15 - средства для базирования стержневых элементов, выполненные в виде гнезд со стороны внутренней поверхности оснований и вершин.

Представляемые в настоящем описании изобретения геометрические объемные тела имеют конструкцию, позволяющую при изготовлении обеспечить равномерное натяжение всех элементов, образующих поверхности геометрических тел, что при использовании световых имитаторов секущей плоскости как лазерного, так и с прямоугольной световой щелью, позволяет демонстрировать обучающимся получаемые четкие неискаженные сечения, контуры которых формируются в результате пересечения плоского светового потока с элементами, образующими поверхность того или иного геометрического объемного пространственного тела. В качестве таких образующих элементов возможно использовать как длинномерные элементы, так и стержни.

Из множества длинномерных элементов предпочтительно использовать нити или шнуры 1, которые могут быть выполнены из различного материала, например хлопчатобумажными, или из вискозы, или из капрона.

Толщина нитей (шнуров) 1 выбирается достаточной для получения на них хорошо различимой визуально светящейся точки, ориентировочно 0,3-0,5 - 1-2 мм. При использовании тонких нитей 1 последние могут применяться будучи сложенными в несколько раз (от 2-3 до 5-6) - для увеличения диаметра, что в большей степени усилит демонстрационный эффект при пересечении нитей 1 плоским световым потоком. Для повышения демонстрационного эффекта в большей степени нити (шнуры) 1 выбирают преимущественно цветными, например оранжевого или темно-красного цветов.

В качестве материала для изготовления образующих элементов возможно также использование провода, например медного, тонких (диаметром около 1-2мм) трубок или монолитных шнуров из такого материала, как, например, хлорвинил, а также стержней круглого или квадратного сечения из пластика (полистирол, матовое органическое стекло, предпочтительно цветное - оранжевого или темного красного цвета) или дерева (например, бамбука).

Образующие поверхность геометрических объемных пространственных тел элементы, например нити (шнуры) 1, независимо от вида геометрического объемного пространственного тела располагают равномерно на некотором расстоянии одна относительно другой и по прямой между основаниями 2 (фиг.1, фиг.5 и фиг.6) или между основанием 3 и вершиной 4 (фиг.2, фиг.3 и фиг.4). Основания 2 или основания 3 и вершины 4 зафиксированы друг относительно друга. Такая фиксация может быть осуществлена, например, за счет установки между основаниями 2 или основанием 3 и вершиной 4 стержневого или трубчатого элемента 5, укрепляемого неподвижно относительно оснований 2 и 3 и вершин 4, например, с помощью гаек 6 или винтов 7 (фиг.7 и фиг.8). Возможна также фиксация 2 и 3 и вершин 4 между собой посредством внешней скобы также с использованием винтов или гаек (на чертеже данный способ фиксации не изображен).

На вершине 4 может быть установлен конусный или пирамидальный колпачок 8, фиксируемый на элементе 5.

Образующие элементы (нити или шнуры 1) в таких геометрических объемных пространственных телах, как цилиндр, куб, многогранники, расположены параллельно. Расстояние между образующими элементами, следовательно и их количество, выбирают в зависимости от размеров фигуры из следующих соображений.

С одной стороны, необходимо получить сечения с таким количеством элементов, образующих сечение (светящихся точек), которое позволяет дать обучаемым наглядное представление о форме сечения. С другой стороны, расстояние между элементами, образующими поверхность того или иного геометрического объемного пространственного тела, не должно быть настолько малым, чтобы элементы (нити или шнуры 1), расположенные ближе к световому имитатору секущей плоскости, не экранировали бы расположенных за ними элементов.

В связи с этим расстояние между параллельно расположенными нитями (шнурами) 1 выбирают ориентировочно равными от 0,5-0,8 до 1,5-2 см. Для таких фигур, как конус, пирамиды, расстояние между нитями (шнурами) 1 в основаниях 3 выбирают примерно в таких же пределах. Поскольку длина по периметру вершин 4 таких тел, как пирамиды, и длина окружности вершин 4 таких тел, как конусы, значительно меньше, чем у оснований 2 или 3, при укладке нитей (шнуров) 1 между ними выдерживают минимальное расстояние.

Таким образом осуществляется формирование поверхности соответствующего геометрического объемного пространственного тела.

Для обеспечения укладки элементов, образующих поверхность геометрических объемных пространственных тел, их натяжения и фиксации используются средства базирования, располагаемые на обоих основаниях 2 или на основании 3 и вершине 4. В качестве таких средств возможны следующие. В основаниях 2 или 3 (фиг. 7, фиг.14) или вершинах 4 (фиг.8), с их торцевых поверхностей, выполняют равномерно по периметру соответственно окружности, или треугольника, или прямоугольника (квадрата) пазы 9, ширина которых достаточна для укладки выбранных образующих элементов. Расстояние между пазами 9 как в основаниях 2 или 3 и в вершинах 4 выбирают, учитывая приведенные выше рекомендации относительно расстояний между нитями (шнурами) 1.

В пазах 9 могут быть зафиксированы любые из указанных выше образующих поверхность соответствующего геометрического объемного пространственного тела элементы - не только нити или шнуры, но провод, или монолитные шнуры из пластика, например из хлорвинила. Фиксация начала и конца нити (шнура) 1 может осуществляться как путем выполнения узлов на концах - соответственно в начале и по окончании укладки, так и с использованием дополнительно клея, например расплава пластмассы (полиэтилена) или клея типа "Момент".

В случае использования таких простых, доступных и недорогих образующих элементов как нитей или шнуров 1 последние можно укладывать непрерывно и последовательно в пазы 9, обходя по периметру соответственно основания 2 или 3 и вершины 4. Однако при эксплуатации геометрических объемных пространственных тел с такой намоткой нитей или шнуров 1 особенно из хлопка возможно повреждение нитей или шнуров 1, проходящих по внешней поверхности оснований 2 или 3. Для исключения возможности повреждения нитей (шнуров) 1 и более надежной фиксации на внешних поверхностях оснований 2 и 3 и вершин 4 по их периметру выполнены сопрягаемые с пазами 9 дополнительные пазы 10. Их ширина также выбирается из условия беспрепятственной укладки нитей (шнуры) 1.

При изготовлении какого-либо геометрического объемного пространственного тела в одном из пазов 9 закрепляют узел на конце нити (шнура) 1 и затем последовательно заводят в пазы 9 и укладывают в дополнительные пазы 10 нити (шнуры) 1, осуществляя требуемое их равномерное одинаковое натяжение. Конец их закрепляют, как отмечалось выше, с помощью клея или механическим способом, например зажимом узла нити (шнура) 1, в одном из пазов 9.

Описанный принцип укладки, натяжения и фиксации образующих поверхности геометрических объемных пространственных тел элементов - нитей (шнуров) 1 и его простое конструктивное решение обеспечивают производительность при изготовлении, надежность фиксации и при этом необходимое и вместе с тем достаточное одинаковое, равномерное натяжение всех без исключения нитей (шнуров) 1, что влияет существенным образом и непосредственно на демонстрационный эффект.

При использовании таких элементов, образующих поверхности геометрических объемных пространственных тел, как стержни 11 (фиг.15), для них в качестве средств базирования могут быть выполнены гнезда 12 со стороны внутренних поверхностей оснований 2 или 3 и вершин 4.

Другим основным элементом устройств для обоих вариантов исполнения является световой имитатор секущей плоскости - источник плоского света. При направлении такого источника света на выбранное для демонстрации геометрическое объемное пространственное тело происходит освещение нитей (шнуров) 1 в точках их пересечения с плоским потоком распространения света (фиг.9 и фиг. 10). Совокупность таких светящихся точек образует контур получаемого сечения демонстрируемого геометрического пространственного тела.

Применяемые в настоящем изобретении конструкции имитаторов секущей плоскости - двух видов - лазерный и с прямоугольной щелью. На фиг.9 и фиг.10 изображены схемы обоих источников для каждого из вариантов устройств.

В первом варианте устройства используется лазерный источник света (фиг. 9), содержащий лазерный диод 13 (изображен условно). Длина волны излучения лазерного источника определенным образом влияет на степень освещенности нитей (шнуров) 1 с учетом материала их выполнения и цвета нитей (шнуров) 1.

Перед лазерным диодом 13 установлена оптическая цилиндрическая линза 14. Лазерный диод 13 и оптическая цилиндрическая линза 14 зафиксированы один относительно другой. Оптическая цилиндрическая линза 14 предназначена для разворачивания луча 15 от лазерного диода 13 в плоскости 16, пересекающей при демонстрации нити (шнуры) 1 в точках 17, освещая их, в результате чего формируется условный контур 18 плоскости сечения соответствующего геометрического объемного тела.

Для второго варианта устройства используется источник света, схема которого изображена на фиг.10. Источник содержит светонепроницаемый экран 19, в котором выполнена прямоугольная щель 20, высота которой выбрана в пределах 0,15-0,25 мм. Указанный предел 0,2±0,05 мм дает в наибольшей степени концентрацию светового потока на нитях (шнурах) 1. При уменьшении высоты щели (менее 0,15 мм) имеет место ослабление светового потока, при увеличении высоты щели более 0,25 мм происходит рассеивание светового потока. Перед прямоугольной щелью 20 установлен достаточно мощный источник света - осветительная электрическая лампа 21. Свет от лампы 21, проходя через прямоугольную щель 20, формируется в плоскость 22, пересекающую нити (шнуры) 1 в точках 23, также освещая их. При этом формируется контур 24 плоскости сечения.

Для обеспечения удобства пользования при демонстрации источники плоского света выполнены как приборы, возможные варианты исполнения которых изображены на фиг.11 и фиг.12.

Прибор, изображенный на фиг.11, содержит корпус 25, в котором установлен лазерный диод 26 (изображен условно), перед которым укреплена оптическая цилиндрическая линза 27, которая обеспечивает разворачивание луча лазерного диода 26 в плоскости через окно 28 в корпусе 25. Корпус 25 снабжен ручкой 29. Такое выполнение позволяет без усилий удерживать прибор и манипулировать им. Для фиксирования плоскости светового потока в требуемом положении на длительное время предусмотрен держатель 30, соединенный с шарниром 31, укрепленном на основании 32.

Питание прибора может осуществляться как от автономного источника (аккумуляторные батареи или батареи питания) (на чертеже не изображены) или от внешнего источника (не изображен), подключаемого к прибору кабелем 33.

На фиг. 12 изображена конструкция прибора с источником света - осветительной лампой 34 и с прямоугольной щелью 35, снабженной регулируемой шторкой 36 - для упрощения установки высоты прямоугольной щели 35 в пределах 0,15-0,25 мм. Осветительная лампа 34 установлена в корпусе 37 прибора перед отражателем 38. Корпус 37 также имеет ручку 39. Для установки прибора в фиксируемом положении также предусмотрен держатель 40, соединенный с шарниром 41, укрепленным на основании 42.

Питание осветительной лампы 34 прибора осуществляют от внешнего источника (не изображен), подключаемого через кабель 43.

Для удобства в работе демонстрируемое геометрическое объемное пространственное тело (фиг. 13) может быть подвешено за верхнее основание 2 или колпачок 8 к потолку или к вспомогательному кронштейну (например, с помощью крюка-подвеса К) или установлено и зафиксировано посредством скоб 44 или иных средств на опоре 45, соединенной через шарнир 46 с кронштейном 47, укрепляемым на стене или на щите в учебном классе.

Демонстрация сечений плоскостью какого-либо из изображенных на фиг.1 геометрических объемных пространственных тел, например конуса, осуществляется следующим образом.

Конус (фиг.13) устанавливают на какое-либо основание, например стол или опору 45, и затем включают источник 48 плоского света (лазерный или со световой лампой) и ориентируют плоскость 49 распространения светового потока под определенным углом α к оси 50 конуса.

При пересечении нитей 1 световым потоком, распространяемым в плоскости 49, нити 1 освещаются в точках 51, в результате формируется контур 52 сечения S.

В зависимости от направлений наблюдения - I, или II, или III обучаемый может видеть полученное сечение - эллипс как в искаженном виде (положения I или II), так и наблюдать полученное сечение в неискаженном виде (направление наблюдения III). Изменяя наклон опоры 45 и фиксируя шарнир 46, таким образом изменяя наклон оси 50 конуса, или наклон плоскости 49, передвигая ее параллельно самой себе с определенной скоростью, можно наглядно и эффективно демонстрировать в динамике изменение формы сечения, его площади.

Для уменьшения влияния внешнего света целесообразно применять светозащитный экран 53.

Использование любого из вариантов устройств позволяет при значительном расширении видов геометрических объемных пространственных тел, повысить демонстрационные возможности - получаемые изображения сечений в виде светящихся точек эффективно воздействуют на зрительный аппарат обучаемых, привлекая их внимание, значительно усиливая процесс обучения. Используя одновременно два прибора, соответственно располагая двумя плоскостями сечения, можно получать интересные и познавательные картины двух параллельных и двух пересекающихся сечений, что в еще большей степени усилит эффект восприятия.

Конструкция геометрических объемных пространственных тел допускает их изготовление значительных размеров - в 3-5 раз больше настольных вариантов конструкций ориентировочно высотой до 1 м, получая при этом крупногабаритные демонстрационные модели, которые можно использовать для больших аудиторий. Использование таких моделей значительно повышает демонстрационный эффект, еще в большей степени усиливает восприятие и усвоение обучающимися преподносимого им учебного материала в таком виде.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 211171, кл. G 09 В 23/04, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР 492911, кл. G 09 В 23/04, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР 1397959, кл. G 09 В 23/04, 1986.

4. Авторское свидетельство СССР 217760, кл. G 09 В 23/04, 1966.

5. Авторское свидетельство СССР 853596, кл. G 03 В 21/00, 1978.

6. Авторское свидетельство СССР 1064291, кл. G 09 В 23/04, 1982 (прототип).

7. Авторское свидетельство СССР 1064291, кл. G 09 В 23/04, 1982 (прототип).

Устройство для демонстрации сечений геометрических объемных пространственных тел для повышения эффективности демонстрации содержит основания или основание и вершину и элементы, образующие его поверхность, а основания или основание и вершина зафиксированы относительно друг друга, а другое исполнение устройства для повышения эффективности содержит световой имитатор с прямоугольной щелью, высота которой выбрана равной 0,15-0,25 мм, а в световом имитаторе секущей плоскости для повышения эффективности в эксплуатации в качестве источника света использован лазерный диод, соединенный с источником питания, и оптическая цилиндрическая линза. 3 с. и 8 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Устройство для демонстрации сечений геометрических объемных пространственных тел, содержащее геометрическое объемное пространственное тело и световой имитатор секущей плоскости, отличающееся тем, что геометрическое объемное пространственное тело содержит основания или основание и вершину и элементы, образующие его поверхность, причем основания или основание и вершина зафиксированы относительно друг друга, а по периметру оснований или основания и вершины расположены средства для базирования элементов, образующих поверхность геометрического объемного тела, при этом световой имитатор секущей плоскости содержит лазерный источник света, перед которым установлена оптическая цилиндрическая линза, обеспечивающая разворачивание луча лазера. 2. Устройство для демонстрации сечений геометрических объемных пространственных тел, содержащее геометрическое объемное пространственное тело, световой имитатор секущей плоскости, имеющий прямоугольную щель и осветительную лампу, отличающееся тем, что геометрическое объемное пространственное тело содержит основания или основание и вершину и элементы, образующие его поверхность, причем основания или основание и вершина зафиксированы относительно друг друга, а по периметру оснований или основания и вершины расположены средства для базирования элементов, образующих поверхность геометрического объемного пространственного тела, при этом высота прямоугольной щели выбрана равной 0,15-0,25 мм. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в качестве элементов, образующих поверхность геометрического объемного пространственного тела, применены нити или шнуры из хлопчатобумажного материала или вискозы, или проводов, или капрона преимущественно оранжевого или темно-красного цвета. 4. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в качестве элементов, образующих поверхность геометрического объемного пространственного тела, применены стержни из пластика, например полистирола или дерева, например бамбука. 5. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что между основаниями или основанием и вершиной установлен стержень, зафиксированный между каждым основанием или основанием и вершиной преимущественно с помощью гаек или винтов. 6. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что средства для базирования выполнены в виде пазов со стороны торцевых поверхностей оснований или вершины. 7. Устройство по пп. 1, 2 и 6, отличающееся тем, что на внешних поверхностях оснований или вершины по их периметру выполнены сопрягаемые с пазами на торцевых поверхностях дополнительные пазы для укладки в них нитей, или шнуров, или проводов, или трубчатых или монолитных длинномерных из эластичного материала элементов. 8. Устройство по пп. 1, 2 и 4, отличающееся тем, что средства для базирования выполнены в виде гнезд для установки в них стержней и расположенных на внутренних поверхностях оснований или вершины. 9. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что прямоугольная щель снабжена регулируемой по высоте шторкой. 10. Устройство по пп. 2 и 9, отличающееся тем, что корпус светового имитатора установлен в держателе, снабженном регулятором изменения положения корпуса и ориентации плоскости рассеивания светового потока. 11. Световой имитатор секущей плоскости для демонстрации сечений геометрических объемных пространственных тел, содержащий источник света, расположенный в корпусе, и источник питания, отличающийся тем, что в качестве источника света использован лазерный диод, соединенный с источником питания, и оптическая цилиндрическая линза, установленная перед лазерным диодом, при этом корпус имеет держатель, снабженный регулятором его положения и ориентации плоскости рассеивания луча лазерного диода.