[實(shí)用新型]一種多模駐波演示儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820376945.7
• 申請(qǐng)日: 2018-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN208077484U
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李春燕;牛飛飛;李星;劉立全;盛毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/22
• 分類號(hào): G09B23/22;G09B23/14
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本實(shí)用新型一種多模駐波演示儀，其包括：信號(hào)發(fā)生器、音響、木棒、弦線、展示板、閃頻儀和砝碼；展示板呈槽型結(jié)構(gòu)，在其左右兩端處設(shè)置端板，端板上有對(duì)應(yīng)的開孔；信號(hào)發(fā)生器和音響固定在展示板的一側(cè)，信號(hào)發(fā)生器的輸出接口與音響的輸入接口相連；木棒的一端固定設(shè)置在音響的振動(dòng)膜上，木棒的另一端設(shè)置有孔洞，弦線穿過木棒的孔洞；弦線的兩端穿過設(shè)置在展示板兩端的端板上的開孔，弦線的兩端分別懸掛同樣重量的砝碼，借助閃頻儀觀察弦線的波形。該實(shí)用新型提出多模式駐波概念，清晰地展示出多模式駐波波形圖，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所需費(fèi)用低，利用智能手機(jī)自動(dòng)鎖模特性，可控性強(qiáng)，改變傳統(tǒng)駐波實(shí)驗(yàn)弦線材料，使得駐波觀察效果更為清晰、直觀。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于駐波演示儀技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多模駐波演示儀。

背景技術(shù)

波在介質(zhì)中傳播時(shí)，其波形不斷向前推進(jìn)，稱為行波。頻率和振幅相同，振動(dòng)方向一致，傳播方向相反的兩列波疊加后形成的波形并不向前推進(jìn)，稱為駐波。現(xiàn)有技術(shù)將駐波可分為單模式駐波和多模式駐波。激光因其單色性好，能量高等特點(diǎn)在工業(yè)，醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有較為廣泛的應(yīng)用，尤其近來的超短光脈沖即激光鎖膜技術(shù)的發(fā)展給工業(yè)的發(fā)展帶來了飛躍。但是由于激光疊加的肉眼不可見性，導(dǎo)致了激光鎖模的原理無(wú)法通過直觀的實(shí)驗(yàn)來展示。

現(xiàn)有技術(shù)駐波實(shí)驗(yàn)演示儀在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中有許多不便之處，大部分只能對(duì)單模駐波進(jìn)行展示，但激光鎖模技術(shù)是將多個(gè)激光駐波疊加后輸出，為多模式駐波，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器無(wú)法使學(xué)生直觀的觀察到多模式駐波，這就使學(xué)生對(duì)激光鎖模技術(shù)的原理更覺晦澀難懂。雖然聲波、弦線振動(dòng)與激光不同，但是它們都具有一定的頻率，也可以進(jìn)行疊加，疊加后具有一定的規(guī)律。

因此希望有一種多模駐波演示儀可通過類比的方法解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型利用聲波、弦線振動(dòng)的弦上多模式駐波實(shí)驗(yàn)解釋激光鎖模技術(shù)的原理。

本實(shí)用新型提供一種多模駐波演示儀，其包括：信號(hào)發(fā)生器、音響、木棒、弦線、展示板、閃頻儀和砝碼；

所述展示板呈槽型結(jié)構(gòu)，在其左右兩端處設(shè)置端板，且所述端板上設(shè)置有對(duì)應(yīng)的開孔；所述信號(hào)發(fā)生器和所述音響固定在所述展示板的一側(cè)，所述信號(hào)發(fā)生器的輸出接口與所述音響的輸入接口相連；所述木棒的一端固定設(shè)置在所述音響的振動(dòng)膜上，所述木棒的另一端設(shè)置有孔洞，所述弦線穿過所述木棒的孔洞；所述弦線的兩端穿過設(shè)置在所述展示板兩端所述端板的開孔，所述弦線的兩端分別懸掛同樣重量的砝碼，借助所述閃頻儀觀察所述弦線的波形。

優(yōu)選地，所述展示板中設(shè)置有擋板，所述擋板可以沿展示板縱向方向自由滑動(dòng)，所述弦線穿過所述擋板上的孔，改變所述擋板的位置進(jìn)而改變實(shí)驗(yàn)中弦的長(zhǎng)度。

優(yōu)選地，所述信號(hào)發(fā)生器為具有自動(dòng)鎖模功能的智能手機(jī)發(fā)出的聲波信號(hào)，所述信號(hào)包含各種不同頻率的聲波信號(hào)。

優(yōu)選地，所述弦線的材質(zhì)為羽毛球線。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型提出的一種多模式駐波演示儀以對(duì)激光鎖模技術(shù)進(jìn)行直觀展示。該演示儀以聲波為類比，借助智能手機(jī)軟件“自動(dòng)鎖模”的優(yōu)越性，通過音響放大裝置，進(jìn)一步將聲波轉(zhuǎn)化為弦上簡(jiǎn)諧波，實(shí)現(xiàn)了弦上鎖模，可通過視覺研究整個(gè)系統(tǒng)的幅頻特性，最終將激光鎖模的原理可視化、直觀化詮釋。該實(shí)用新型突破了傳統(tǒng)單模駐波實(shí)驗(yàn)，提出了多模式駐波的概念，并清晰地展示出多模式駐波波形圖。

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所需費(fèi)用低，且充分利用了智能手機(jī)“自動(dòng)鎖模”的特性，與人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常使用的智能手機(jī)相結(jié)合，可以便利地進(jìn)行操作，可控性強(qiáng)；改變了傳統(tǒng)駐波實(shí)驗(yàn)的弦線材料，使得駐波觀察效果更為清晰、直觀。從實(shí)用角度看，本實(shí)用新型可引入高中、大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，具有相當(dāng)大的市場(chǎng)潛力。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種多模駐波演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖；