Устройство для демонстрации упругих колебаний

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ УПРУГИХ КОЛЕВАНИЙ, содержащее упругую металлическую пластину, закрепленную на основании, и подключенный к звуковому генератору электромагнит возбуждения колебаний в пластине, отличающееся тем, что, с целью повышения наглядности демонстраций , оно имеет экран, состоящий из стеклянной подложки, слоя прозрачного электрода и слоя электролюминофора , и источник постоянного напряжения , причем экран установлен так, что слой электролюминофора обращен к пластине и параллельной ей, а источник постоянного напряжения соединен с электродом и пластиной. .S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

IWICTIH

РЕСПУБЛИН

° 09) 01) зая) С 09 В 23/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3568758/28-12 (22) 28.03.83 (46) 07.06.84. Бюл. Ф 21 (72) Б.П.Суздальцев, A.È.Çëüêèí и Г.Е.Лященко (71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. И.И.Мечникова (53) 535.08 (088.8) (56) 1. Лекционные демонстрации по физике. Под ред. В.И.Иверановой.

М., "Наука", 1972, с. 210 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ

УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащее упругую металлическую пластину, закрепленную на основании, и подключенный к звуковому генератору электромагнит возбуждения колебаний в пластине, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения наглядности демонстраций, оно имеет экран, состоящий из стеклянной подложки, слоя прозрачного электрода и слоя электролюминофора, и источник постоянного напряжения, причем экран установлен так, что слой электролюминофора обращен к пластине и параллельной ей, а ис-.

Ф точник постоянного напряжения соединен с электродом и пластиной.

1096686

На чертеже схематически изображена конструкция устрейства для демонстрации упругих колебаний.

Устройство содержит основание 1 с закрепленным на нем стержнем 2, на верхнем конце которого укреплена своей центральной частью пластина 3.

Параллельно пластине расположен экран, выполненный в виде нанесенных

10 друг на друга слоев: электролюминофора 4, прозрачного электрода 5 на стеклянной пластине 6. Прозрачный электрод и пластина подключены к источнику 7 постоянного напряжения.

15 Под пластиной вблизи выбранной точки возбуждения расположен электромагнит 8, соединенный со звуковым генератором 9 (крепление электромагнита к основанию устройства не пока20 зано). Экран с помощью регулировочных винтов-стоек 10 закреплен к основанию. .Устройство работает следующим образом.

25 Перед началом демонстрации к прозрачному электроду 5 и пластине 3 подводят переменное напряжение и с помощью регулировочных винтов 10 устанавливают экран так, чтобы

30 слой электролюминофора 4 был .параллелен пластине 3, а зазор между ними и напряжение подбирают так, чтобы свечение электролюминофора 4 быпо максимальным. После этого прозрачный электрод и пластину подключают к источнику 7 постоянного напряжения.

Затем включают звуковой генератор 9 и устанавливают необходимую частоту.

В результате этого магнитное поле электромагнита 8 возбуждает колебания в стальной пластине. В местах. где колебания пластины максимальны, наблюдается максимальное свечение люминофора, который возбуждается

45 изменяющимся в результате колебаний пластины электромагнитным полем. В местах, где колебания отсутствуют свечения нет.

Таким образом, на экране вырисовывается фигура Хладни, соответствующая выбранной частоте и параметрам пластины, цвет свечения зависит от выбранного электролюминофора.

Меняя плавно частоту генератора 9, можно наблюдать изменение картины ко55 лебаний пластины в динамике. Для возбуждения пластины, выполненной не из магнитного материала, например

Кроме того, демонстрация воз- 35 можна только при горизонтальном положении пластины, что затрудняет использование устройства при чтении, л.екций

Целью изобретения является повы- 40 шение наглядности демонстраций.

Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям, а именно к устройствам для демонстрации упругих колебаний в металлических пластинах, и может быть использовано при чтении лекций соответствующих разделов физики.

Известно устройство для демонстрации упругих колебаний в пластинах, содержащее упругую металлическую пластину, закрепленную на основании, и подключенный к звуковому генератору электромагнит возбуждения колебаний в пластине. Для демонстрации картины распространения колебаний пластину посыпают ровным слоем мелкого песка и возбуждают колебания в пластине электромагнитом. При этом песок сбрасывается в местах интенсивных колебаний и собирается в местах, где возникают узлы колебаний в результате чего вырисовываются фигуры

Хладни (1-3.

Недостатком известного устройства является недостаточная наглядность демонстрации, обусловленная быстрым ссыпанием песка с пластины и снижением вследствие этого четкости картины фигур Хладни. Для поддержания изображения фигур необходимо отклю, чать прибор и подсыпать песок, располагая его ровным слоем по поверхности пластины.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для демонстрации упругих колебаний, содержащее упругую металлическую пластину, закрепленную на основании, и подключенный к звуковому генератору электромагнит возбуждения колебаний в пластине, имеет экран, состоящий из стеклянной подложки, слоя прозрачного электрода и слоя электролюминофора, и источник постоянного напряжения, причем экран установлен так, что слой электролюминофора обращен к пластине и параллельно ей, а источник постоянного напряжения соединен с электродом и пластиной. латуни, в точке возбуждения эакреп. 1096686

Составитель Б.Андреев

Техред Л. Коцюбняк Корректор О.Тигор

Редактор А.Шандор

Заказ 3831/38 Тираж 447 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ляют кусочек ферромагнитйого материала (не показано) . В качестве электролюминофора можно использовать порошковые фосфоры или фосфоры пленочного типа, нанесенные методом вакуум- ной сублимации, например сульфида меди и сульфида цинка, легированного Cu, Mn и С1. В качестве прозрачного электрода можно испольэовать пленки SnO ли- 1О бо полупрозрачные пленки алюминия.

Введение в устройство экрана с

° электролюминесцентным слоем нанесенным на прозрачном электроде на стеклянной подложке, позволяет производить демонстрацию в любом положении прибора, исключает необходимость применения песка, позволяет показывать фигуры Хладни в динамике на любой частоте, что увеличивает четкость демонстрации фигур Хладни, повышает наглядность и удобство эксплуатации устройства.