[發(fā)明專(zhuān)利]基于單片機(jī)測(cè)量的簡(jiǎn)易便攜光彈性教學(xué)演示裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910241822.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109949674A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳嶺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海市行知實(shí)驗(yàn)中學(xué);陳嶺
• 主分類(lèi)號(hào): G09B23/22
• 分類(lèi)號(hào): G09B23/22;G01L1/24
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于單片機(jī)測(cè)量的簡(jiǎn)易便攜光彈性教學(xué)演示裝置，其中，包括：安裝架、光源、兩圓偏振片，兩所述圓偏振片相對(duì)安裝在所述安裝架上；所述光源設(shè)置在兩所述圓偏振片的一側(cè)，所述光源面向兩所述圓偏振片。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)力無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行展示的問(wèn)題，本發(fā)明利用雙折射的原理，通過(guò)在兩個(gè)偏振方向不同的圓偏振片之間設(shè)置測(cè)試架，在兩偏振片的一側(cè)設(shè)置光源，另一側(cè)進(jìn)行觀測(cè)，從而可以根據(jù)置于測(cè)試架上的有機(jī)玻璃(亞克力)受力后會(huì)產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，利用偏振方向成90°角的一對(duì)圓偏振片觀察并測(cè)量雙折射的強(qiáng)弱，從而求出物體應(yīng)力的大小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)試裝置，尤其涉及一種基于單片機(jī)測(cè)量的簡(jiǎn)易便攜光彈性教學(xué)演示裝置。

背景技術(shù)

力學(xué)是物理的基礎(chǔ)，但是在教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程中，絕大多數(shù)的情形是簡(jiǎn)化為剛體、質(zhì)點(diǎn)。但當(dāng)學(xué)生對(duì)生活中實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析的時(shí)候，學(xué)過(guò)的公式卻很難派上用場(chǎng)。最典型的就是工程設(shè)計(jì)比賽中常見(jiàn)的橋梁承重問(wèn)題，輔導(dǎo)員和學(xué)生很難通過(guò)計(jì)算和推導(dǎo)公式分析模型的應(yīng)力分布，更不用說(shuō)得出最優(yōu)解了。

雙折射：一束入射光波在雙折射材料中分解成兩束偏振方向互相垂直、折射角不同的光波。這種現(xiàn)象稱(chēng)為雙折射。

有些物質(zhì)(如玻璃、塑料、環(huán)氧樹(shù)脂)通常是不發(fā)生雙折射的，但當(dāng)它們內(nèi)部有應(yīng)力時(shí)就會(huì)出現(xiàn)雙折射現(xiàn)象。還有些不發(fā)生雙折射的物質(zhì)(如硝基苯、鈦酸鋇)，在電場(chǎng)的作用下會(huì)出現(xiàn)雙折射，這種現(xiàn)象稱(chēng)為暫時(shí)雙折射或人工雙折射。

中學(xué)物理教學(xué)中，例如在《物理教學(xué)參考資料》的高中一年級(jí)第一學(xué)期(試用本)中提到了測(cè)量鉤子應(yīng)力這一教學(xué)需求，而現(xiàn)有技術(shù)中缺少一種可以便于攜帶，用于教學(xué)，有助于中學(xué)生對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)力進(jìn)行直觀感受的展示的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于單片機(jī)測(cè)量的簡(jiǎn)易便攜光彈性教學(xué)演示裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)試裝置無(wú)法直觀展示應(yīng)力的問(wèn)題。

本發(fā)明的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于單片機(jī)測(cè)量的簡(jiǎn)易便攜光彈性教學(xué)演示裝置，其中，包括：安裝架、光源、兩圓偏振片，兩所述圓偏振片相對(duì)安裝在所述安裝架上；所述光源設(shè)置在兩所述圓偏振片的一側(cè)，所述光源面向兩所述圓偏振片。

如上所述的基于單片機(jī)測(cè)量的簡(jiǎn)易便攜光彈性教學(xué)演示裝置，其中，還包括攝像機(jī)，所述攝像機(jī)設(shè)置在兩所述圓偏振片相對(duì)所述光源的一側(cè)。

如上所述的基于單片機(jī)測(cè)量的簡(jiǎn)易便攜光彈性教學(xué)演示裝置，其中，兩所述圓偏振片之間安裝有一測(cè)試架，所述測(cè)試架為U型支架。

如上所述的基于單片機(jī)測(cè)量的簡(jiǎn)易便攜光彈性教學(xué)演示裝置，其中，所述光源為標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)光燈。

如上所述的基于單片機(jī)測(cè)量的簡(jiǎn)易便攜光彈性教學(xué)演示裝置，其中，所述兩圓偏振片包括：靠近所述光源的第一圓偏振片，以及遠(yuǎn)離所述光源的第二圓偏振片，所述安裝架包括固定板，所述固定板上開(kāi)設(shè)有圓孔，所述第二圓偏振片與所述圓孔匹配，所述第二圓偏振片可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在所述圓孔內(nèi)；還包括單片機(jī)6，所述單片機(jī)6連接有液晶屏、陀螺儀5，所述陀螺儀5安裝在所述第二圓偏振片上。

如上所述的基于單片機(jī)測(cè)量的簡(jiǎn)易便攜光彈性教學(xué)演示裝置，其中，所述單片機(jī)6為ARDUINO單片機(jī)6。

如上所述的基于單片機(jī)測(cè)量的簡(jiǎn)易便攜光彈性教學(xué)演示裝置，其中，所述第二圓偏振片的外沿具有環(huán)狀凸起，所述圓孔內(nèi)具有與所述凸起匹配的環(huán)狀凹陷，所述環(huán)狀凸起置于所述環(huán)狀凹陷內(nèi)與所述環(huán)狀凹陷間隙配合。

如上所述的基于單片機(jī)測(cè)量的簡(jiǎn)易便攜光彈性教學(xué)演示裝置，其中，兩所述圓偏振片之間安裝有可調(diào)式夾座。