Демонстрационное устройство колебательных и волновых явлений в физике

СО)ОЗ СОВЕ(СКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 88276 А 9)09 В 23/22 К КОМ ЛЬСТВУ институт А.Пизио Р985.ОЙ СТВОХ ЯВЛЕ-,ГОСУДАРСТВГННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ(56) Авторское свидетельство ССМ 1213498, кл. 0 09 В 23/22,(54) ДЕМОНСТРАЦИОННОЕ УСТКОЛЕБАТЕЛЬНЫХ И ВОЛНОВЬНИЙ В ФИЗИКЕ Изобретение относится к средствам обучения и может быть использовано для лекционных демонстраций на большом экране колебательных и волновых явлений в 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(57) Изобретение относится к обуял.цч 1 м устройствам и может быть ион" . яно для лекционных демонстраций па 1 ке. Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей 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, ась которого перпендикулярна оси отклоняющего элемента 7, зеркальная призма 9, ась вращения перпендикулярна оси отклоняющего элемента 5 и вращается приводом 10, призма 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 (ВК 1 - ВК 4), и внешние клеммы 21 - 24.Оптика-механические отклоняющие элементь. 5 - 8 посредством коммутационных элементов 17 - 20 (ВК 1 - ВК 4, например серийно выпускаемые трехпозиционные П 2 Т - 7) независимо подключены либо к внешним клеммам (Вх.1 - Вх 4), либо к блоку 12 генераторов гармонических колебаний (например, серийно выпускаемые типа ГЗ). Фазавращатель 14 представляет сабой, например, простейший фаэовращатель, выполненный в виде симметричного моста, сосгоящего из двух переменных резисторов и двух конденсаторов, и предназначенный для изменения фазы сигнала от О до т при помощи регулировочной ручки 15, механически связанной с переменными резисторами фазовращателя (не показана). Внешние клеммы (Вх.1-Вх,4) предназначень 1 для подключения электрических сигналов внешних источников, при этом коммутационные элементы ВК 1 - ВК 4 соединяют соответствующие оптико-механические отклоняющие элементы с внешними клеммами Вх.1;Вх.4(21-24).Бращаощаяся зеркальная призма 9 приводится в движение приводом 10, наример двигателем постоянного тока, от источника 13 питания (например, типа В 5 - 29). Изменение вращения скорости вращения привода регулируется ручкой потенциометра 1 Ь,Демонстрационное устройство работает следующим образом.Демонстрацию производят при включенном лазере 2. Для демонстрации манохроматической бегущей волны, гармонических колебаний, немонохроматической бегущей волны, интерференции когерентных волн, сложения параллельных колебаний поворотный зеркальный элемент 3 фиксируется в таком положении, при котором лазерный луч направляется на отклоняющий элемент 5, который управляется от блока 12 генераторов через коммутационный элемент 17 (ВК 1) а отклоняющий элемент 6 управляется от блока 12 генераторов через фазовращатель 14 и коммутационный элемент 19, при этом ВК 2 и ВК 4 (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 на 5 10 15 20 25 30 35 40 45 правляется на гальванометрический отклоняющий элемент 7, который управляется от генератора 12 через коммутационный элемент 18 (ВК 2), а отклоняющий элемент В управляется от фазовращателя 14 через коммутационный элемент ВК 4 (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, четыое 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.Составитель 8.ТюркинТехред М,Моргентал Корректор С.Шевкун 1 Тираж ПодписноеИПИ Госуд 1 рственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводс 1:..-издательский комбинат "Патент", г, Ужго