激光李萨如演示仪制造技术

激光李萨如演示仪，属于教学仪器制造及应用技术领域。它主要解决现有同类产品造价昂贵，结构复杂的技术难题。振源上分别装有振尺和平面镜。当振源发生振动带动振尺，设在振尺两侧的光传感器将平面镜的信号传递给显示器，通过显示器就可看到图形的变化。本实用新型专利技术具有结构简单合理，振源设计巧妙，造价低，操作方便，可进行定量定性调节的特点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种演示仪，特别是激光李萨如演示仪，是物 理学教学用具，属于教学仪器制造及应用

技术介绍
振动及振动的合成，是力学中的重要内容，它涉及到受迫振动、 共振、简谐振动、振动的合成如拍及李萨如图形等。人们通常利用演 示实验使抽象的概念变得直观易懂。关于振动现象的演示，人们进行过大量的研究。如利用安装偏心轮的马达和锯条来演示受迫振动和 共振现象；利用小角度摆动的沙漏来演示简谐振动图像；演示拍现象 是用两个频率相差不大的音叉同时发音，听拍的声音；对李萨如图形 的演示通常用示波器来完成。砂摆法虽然简单，但既不直观也不形象； 音叉法虽然能听到时强时弱的拍的声音，但无法看到实际拍的波形； 示波器演示李萨如图形，虽然图象效果好，但有不直观等缺点。为了使现象更加直观，后来人们利用激光通过平面镜的反封来演 示李萨如图形，但缺陷是锯条振动为阻尼振动，衰减较快。为了弥补 这一缺陷，有学者曾利用低频信号发生器驱动电^f兹打点计时器的振动 片振动，李萨如图形通过激光照射在远处屏上，相位差与振幅都很稳 定。此法的缺陷是演示不同频率比的李萨如图形时需要更换打点计时 器，操作不方便，而且成本也较高。纵观国内外的研究，有关振动的演示仪器都是分立设计的，功能单一。大量文献显示，关于演示振 动的多功能组合型的直观教具甚少，有学者曾作过振动综合演示仪的 研究，但无法演示受迫振动和共振，原理不够透明，成本也较高。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有技术存在的问题，而向人们提供一 种结构合理，精度高且易操作的新型物理学教学仪器。为实现上述目的本技术采用下述技术方案激光李萨如演示仪，包括底座上设 有的机械振源，振子，平面反射镜，六面反射棱镜，方向可调平面 反射镜，激光光源，图象接收屏，频率测量开关及显示屏，输出电压 显示屏，光电门，挡光片，总电源开关，振源开关一，振源开关二， 六面反射镜驱动开关，总输出调节，振源频率调节一，振源频率调节 二，六面反射镜转速调节，振动传感器，振动传感器端口。上述振源 是将具有偏心轮的电机机头插入振源组件的支杆上固定的圓环内，圓 环可围绕支杆上的支点旋转，振源组件的两侧设有两段折叠塑料薄 膜。总电源开关控制整体电路电压，振源开关一与机械振源一相连并 控制通过振源一的电压，振源频率调节一与振源一相连控制振源一的 频率，振源开关二与振源二相连控制通过振源二的电压，振源频率调 节二与振源二相连控制振源二的频率，六面反射镜转速调节与六面反射棱镜相连控制六面反射棱镜的频率，振动传感器端口与振动传感器 相连，当振源发生振动带动振尺，设在振尺两侧的光传感器将振源的 振动信号传递给显示器。本技术具有结构筒单合理，振源设计巧妙，造价低，操作方 便，可进行定量定性调节的特点。图l是本技术的结构示意图。图2是本技术的振源组件结构示意图。 图3是本技术的机械部分电路控制图。具体实施方式实施例参照附图说明图1、 2和图3，激光李萨如演示仪，包括底座上设有的机 械振源1 a和lb， 振子2 ,平面反射镜3 ，六面反射棱镜4 ，方向 可调平面反射镜5 ,激光光源6 ,图象接收屏7 ，频率测量开关及显 示屏8 ，输出电压显示屏9 ,光电门1 0 ,挡光片1 1，总电源开关1 2 ，振源开关一1 3 ，振源开关二1 4 ，六面反射镜驱动开关1 5 ,总输出调节1 6 ，振源频率调节一1 7 ，振源频率调节二1 8 ， 六面反射镜转速调节l 9，振动传感器20，振动传感器端口 21。 上述振源1 a和lb是将具有偏心轮的电机机头插入振源组件的支杆 23上固定的圆环24内，圆环24可围绕支杆23上的支点22;旋转， 振源组件的两侧设有两段折叠塑料薄膜26。总电源开关12控制整体电路电压，振源开关一 13与机械振源一 la相连并控制通过振源一 la的电压，振源频率调节一 17与振源一 la相连控制振源一 la的频 率，振源开关二14与振源二lb相连控制通过振源二lb的电压，振 源频率调节二 18与振源二 lb相连控制振源二 lb的频率，六面反射镜转速调节19与六面反射棱镜4相连控制六面反射棱镜4的频率， 振动传感器端口 n与振动传感器20相连，当振源发生振动带动振尺， 设在振尺两侧的光传感器将振源的振动信号传递给显示器。 操作过程1 )断开总电源开关12,振源开关一 1 3 ，振源开关二 1 4 。调 节振子2长度与高度，使其水平与垂直放置。调节激光光源6的位置， 使其激光经两尺上的平面镜分别反射后，在图象接收屏7成像。手动 波动两尺，观察阻尼振动形成的图像。2) 闭合总电源开关12，振源开关一l 3，振源开关二l 4。调 节振子2长度与高度，使其水平与垂直放置。调节激光光源6位置， 使其激光经两尺上的平面镜分别反射后，在图象接收屏7成像。调节 电机的转速使其频率小于或大于振尺的固有频率(振尺振幅不是最 大)，观察其形成的受迫振动图像。3) 闭合总电源开关12，振源开关一l 3，振源开关二l 4。调 节两尺长度与高度，使其水平与垂直放置。调节激光光源6的位置， 使其激光经两尺上的平面镜分别反射后，在图象接收屏7上成像。调 节电机的转速使其频率等于振尺的固有频率(振尺振幅最大)，观察 其形成的共振图像。4) 闭合总电源开关12,振源开关一l 3，振源开关二l 4。调 节两尺长度与高度，调节两尺成一定角度。调节激光光源6的位置， 使其激光经两尺上的平面镜分别反射后，在图象接收屏7上成像。调节电机的转速使其频率等于振尺的固有频率(振尺振幅最大)，观察 不同的激光李萨如图形。5)闭合总电源开关12,振源开关一13。调节六面反射镜转速调 节19，调节激光光源6的位置，使激光经六面反射棱镜4反射后， 在图象接收屏7上成像，观察拍现象。权利要求1、激光李萨如演示仪，包括平面反射镜(3)，其特征在于底座上设有机械振源(1a)和(1b)，振子(2)，六面反射棱镜(4)，方向可调平面反射镜(5)，激光光源(6)，图象接收屏(7)，频率测量开关及显示屏(8)，输出电压显示屏(9)，光电门(10)，挡光片(11)，总电源开关(12)，振源开关一(13)，振源开关二(14)，六面反射镜驱动开关(15)，总输出调节(16)，振源频率调节一(17)，振源频率调节二(18)，六面反射镜转速调节(19)，振动传感器(20)，振动传感器端口(21)，上述振源(1a)和(1b)是将具有偏心轮的电机机头插入振源组件的支杆(23)上固定的圆环(24)内，圆环(24)可围绕支杆(23)上的支点(22)旋转，振源组件的两侧设有两段折叠塑料薄膜(26)，总电源开关(12)控制整体电路电压，振源开关一(13)与机械振源一(1a)相连并控制通过振源一(1a)的电压，振源频率调节一(17)与振源一(1a)相连控制振源一(1a)的频率，振源开关二(14)与振源二(1b)相连控制通过振源二(1b)的电压，振源频率调节二(18)与振源二(1b)相连控制振源二(1b)的频率，六面反射镜转速调节(19)与六面反射棱镜(4)相连控制六面反射棱镜(4)的频率，振动传感器端口(21)与振动传感器(20)相连，当振源发生振动带动振尺，设在振尺两侧的光传感器将振源的振本文档来自技高网...

【技术保护点】
激光李萨如演示仪，包括平面反射镜（３），其特征在于：底座上设有机械振源（１ａ）和（１ｂ），振子（２），六面反射棱镜（４），方向可调平面反射镜（５），激光光源（６），图象接收屏（７），频率测量开关及显示屏（８），输出电压显示屏（９），光电门（１０），挡光片（１１），总电源开关（１２），振源开关一（１３），振源开关二（１４），六面反射镜驱动开关（１５），总输出调节（１６），振源频率调节一（１７），振源频率调节二（１８），六面反射镜转速调节（１９），振动传感器（２０），振动传感器端口（２１），上述振源（１ａ）和（１ｂ）是将具有偏心轮的电机机头插入振源组件的支杆（２３）上固定的圆环（２４）内，圆环（２４）可围绕支杆（２３）上的支点（２２）旋转，振源组件的两侧设有两段折叠塑料薄膜（２６），总电源开关（１２）控制整体电路电压，振源开关一（１３）与机械振源一（１ａ）相连并控制通过振源一（１ａ）的电压，振源频率调节一（１７）与振源一（１ａ）相连控制振源一（１ａ）的频率，振源开关二（１４）与振源二（１ｂ）相连控制通过振源二（１ｂ）的电压，振源频率调节二（１８）与振源二（１ｂ）相连控制振源二（１ｂ）的频率，六面反射镜转速调节（１９）与六面反射棱镜（４）相连控制六面反射棱镜（４）的频率，振动传感器端口（２１）与振动传感器（２０）相连，当振源发生振动带动振尺，设在振尺两侧的光传感器将振源的振动信号传递给显示器。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于洪峰，
申请(专利权)人：沈阳师范大学，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]