Демонстрационное устройство колебательных и волновых явлений в физике

 

Изобретение относится к оИу ч|||им устройствам и может быть UMI чно для лекционных демонстрации по мке Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем де монстрации сложения колебаний Демонстрационное устройство содержит оптический лазер, поворотные зеркальные элементы, отклоняющие омтико-механиче ские элементы, вращающуюся зеркальную призму и экран Управление осуществляется ог узла коммутации 3 ил

СOIO3 СОВЕГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<ч>с G 09 В 23/22

ГОСУДАРСТВГ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф

1 (21) 4700942/12 (22) 05.06,89 (46) 30.10.91, Бюл. М 40 (71) Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) И.Д.Набитович. Е.В.Олешко, А.А.Пизио и В.А.Понимаш (53) 371.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1213498, кл. G 09 В 23/22, 1985. (54) ДЕМОНСТРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ И ВОЛНОВЫХ ЯВЛЕ-, НИЙ В ФИЗИКЕ

Изобретение относится к средствам обучения и может быть использовано для лекционных демонстраций на большом экране колебательных и волновых явлений a физике, электротехнике и т,п.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем демонстрации сложения колебаний.

На фиг.1 изображена блок-схема предложенного устройства; на фиг.2 — его электрооптическая схема; на фиг.3 — оптическая схема устройства.

Демонстрационное устройство содержит экран 1, оптический лазер 2 и расположенную между ними оптическую систему, содержащую поворотный зеркальный элемент 3, имеющий два фиксированных положения, при одном из которых лазерный луч направляется на оптико-механический отклоняющий элемент 5, а при втором — на оптико-механический отклоняющий элемент 7 и второй поворотный зеркальный элемент 4. Оптико-механический отклоняющий элемент 6. ось которого параллельна оси отклоняющего элемента 5, оптико-меха. SU „„1688276 А1 (57) Изобретение относится к обУ:а . им устройствам и может быть ис " : яно для лекционных демонстраций по we.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем демонстрации сложения колебаний. Демонстрационное устройство содержит оптический лазер, поворотные зеркальные элементы, отклоняющие оптико-механические элементы, вращающуюся зеркальную призму и экран, Управление осуществляется от узла коммутации. 3 ил, нический отклоняющий элемент 8, ось которого перпендикулярна оси отклоняющего элемента 7, зеркальная призма 9, ось вращения перпендикулярна оси отклоняющего элемента 5 и вращается приводом 10, приз. ма 9 предназначена для временной развертки сигнала на экране 1. Управление отклоняющими оптико-механическими элементами осуществляется при помощи узла

11 коммутации. К входам узла 11 подключены блок 12 генераторов гармонических колебаний 12 и блок 13 питания. Узел 11 коммутации включает фазовращатель 14 с ручкой регулировки 15, потенциометр 16 и коммутационные элементы 17 — 20 (ВК1—

ВК4), и внешние клеммы 21 — 24.

Оптико-механические отклоняющие элементы 5 — 8 посредством коммутационных элементов 17 — 20 (ВК1 — ВК4, например серийно выпускаемые трехпозиционные

П2Т вЂ” 7) независимо подключены либо к внешним клеммам (Bx. 1 — Вх4), либо к блоку

12 генераторов гармонических колебаний (например, серийно выпускаемые типа ГЗ118). Фазовращатель 14 представляет собой, например, простейший фаэовращатель, выполненный в виде симметричного моста, сосгоящего из двух переменных резисторов и двух конденсаторов, и предназначенный дпя изменения фазы сигнала от 0 до при помощи регулировочной ручки 15, механически связанной с переменными резисторами фазовращатепя (не показана).

Внешние клеммы (Вх.1 -Вх.4) предназначены дпя подключения электрических сигналов внешних источников, при этом коммутационные элементы ВК1 — ВК4 соединя ют соответствующие оптико-механические отклоняющие элементы с внешними клеммами Вх.1;Вх.4(21-24).

Браща|ощаяся зеркальная призма 9 приводится в движение приводом 10, наример двигателем постоянного тока, от источника 13 питания (например, типа В5 — 29).

Изменение вращения скорости вращения привода регулируется ручкой потенциометра 1Ь.

Демонстрационное устройство работает следующим образом.

Демонстрацию производят при включенном лазере 2. Для демонстрации монохроматиче кой бегущей волны, гармонических колебаний, немонохроматической бегущей волны, интерференции когерентных волн, сложения параллельных колебаний поворотный зеркальный элемент

3 фиксируется в таком попохсении, при котоpoI лазерный луч направляется на отклоняющий элемент 5, который управляется от блока 12 генераторов через коммутационный элемент 17 (ВК1) а отклоняющий элемент 6 управляется от блока 12 генераторов через фаэовращатепь 14 и коммутационный элемент 19, при этом ВК2 и ВК4 (18 и 20) разомкнуты, При демонстрации сложения взаимно перпендикулярных колебаний с образованием фигур Лиссажу разного порядка зеркальный элемент 3 фиксируется в таком положении, при котором лазерный луч на5

45 правляется на гальванометрический отклоняющий элемент 7, который управляется от генератора 12 через коммутационный элемент 18 (ВК2), а отклоняющий элемент В управляется от фаэовращателя 14 через коммутационный элемент ВК4 (20).

При демонстрации всех перечисленных явлений, кроме сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний с образованием фигур Лиссажу разного порядка, длительность временной развертки устанавливается ручкой потенциометра 16.

Формула изобретен ия

Демонстрационное устройство колебательных и волновых явлений в физике, содержащее источник питания, оптический лазер, оптическую отклоняющую систему и экран,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических воэможностей путем демонстрации сложения колебаний, в него введены блок генераторов гармонических колебаний, узел коммутации, а оптическая отклоняющая система содержит установленные по оптической оси лазера поворотные зеркальные элементы, четыпе отклоняющих оптико-мехайических элемента и зеркальную призму с приводом вращения, причем оси вращения зеркальных элементов, зеркальной призмы и трех отклоняющих оптико-механических элементов перпендикулярны к оптической оси лазера, а ось вращения четвертого отклоняющего оптико-механического элемента перпендикулярна к осям вращения трех оптико-механических элементов, при этом выходы блока генераторов подключены к информационным входам узла коммутации, к управляющему входу которого подсоединен выход блока питания, причем управляющий выход узла коммутации подключен к входу привода вращения зеркальной призмы, а информационные выходы узла коммутации подсоединены к входам соответствующих отклоняющих оптико-механических элементов.

1688276

Фиг. 7

1688276

Составитель 8.Тюркин

Техред M.Moðreíòàë Корректор С.Шевкун

Редактор М.Келемеи

Производс1:. :i«u-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин ><

Заказ 3711 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5