[發明專利]一種實現水母狀像集合的輻射與收縮動態像方法

有效

• 申請號: 201910976872.4
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN110738909B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 梁法庫;滕永富;馬志晟
• 申請（專利權）人: 齊齊哈爾大學
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22;G02B27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種實現水母狀像集合的輻射與收縮動態像方法，兩個等大小的長條形平面鏡分別固定在可以活動的合頁兩個頁上，彈性帶能夠控制兩平面鏡之間的夾角大小及兩平面鏡在空間的整體位置，半圓儀垂直交線延長線固定在水平平板上；渦流環自動形成器固定在水平平板上，渦流環自動形成器中的渦流環的運動方向在兩個長條形平面鏡之間夾角的等分面延長面上，照明燈固定在水平平板上，實現了在彈性帶控制兩個平面鏡之間不同夾角及空間位置，由非電力長時間產生運動方向交替改變的水母狀渦流環運動來研究成像輻射與收縮運動規律的方法，構思巧妙，制作極其簡易，效果明顯，可推廣到大中學校與科技館。

技術領域

本專利涉及演示一種運動水母狀物在變夾角的平面鏡成像，形成的輻射擴散與收縮動態像，屬于物理實驗領域。

背景技術

在幾何光學中，成像是教學學中的重要內容之一，它的應用比較廣泛，從物理實驗到科技教育及玩具領域，如兩平面鏡(一個為半透膜鏡)平行演示窺視無窮，三棱柱分布演示萬花筒等，為了使學生對平面鏡成像的理解增大趣味性，人們設計的萬花筒，就非常受歡迎，現有技術的萬花筒圖像靜態、或者轉動鏡筒、或者人為的將成像的物體由電動機轉動、或者晃動，等，這些鏡面之間的夾角是固定的，不能在一個裝置中看到鏡面不同夾角的圖像進行比對，就其動態表現的物理內容也不夠深刻，缺乏新穎性與創造性，如何實現變角度(變夾角)的平面鏡成像，且動態的物不是依靠電動、手動等人為驅動，又能持續較長時間的動態輻射與收縮交替變化的成像圖像，如何實現構思巧妙、簡單易行、成本低、便于學生探索研究的綜合性新實驗，本專利就要解決這一問題。本專利是在國家自然基金項目(項目號：11805107，11405092)、黑龍江省省屬高等學校基本業務費科研項目(項目號：135209251)及黑龍江省高等學校教改與應用項目(項目號：SJGY20170385)的支持下完成的。

發明內容

本專利是解決一種比較深刻地演示兩平面鏡成像的一些動態特征的物理演示實驗方法，著重解決彈性帶控制兩個平面鏡之間不同夾角及空間位置、非電力長時間產生運動方向交替改變的渦流環(水母狀)運動對成像影響的方法。

本專利技術方案：一種實現水母狀像集合的輻射與收縮動態像方法，主要由水平平板、中心凹槽、照明燈、渦流環自動形成器、渦流環、平面鏡、彈性帶、合頁、半圓儀、觀察孔構成，其特征是：兩個等大小的長條形平面鏡分別固定在可以活動的合頁兩個頁上(反光面相對，兩個長條形平面鏡間的夾角可以變化范圍在0到180度角)，水平平板上中心軸處有中心凹槽，平面鏡上的合頁軸處于中心凹槽中【限制兩平面鏡頂角(頂邊)的位置】；一條彈性帶繞兩個長條形平面鏡邊緣，將彈性帶拉伸(拉緊)后兩端固定在水平平板上；彈性帶能夠控制兩平面鏡之間的夾角大小及兩平面鏡在空間的整體位置，具體做法：把彈性帶拉起不與兩平面鏡接觸，調整兩平面鏡之間的夾角及兩平面鏡的對角線在豎直位置，然后再釋放彈性帶，彈性帶與兩平面鏡接觸，這樣就把兩平面鏡之間的夾角及在空間的位置就確定了；所述兩個長條形平面鏡邊緣倒角處理，防止切斷彈性帶，所述彈性帶是彈性系數較大的彈性帶，彈性帶表面有等間距凹槽，凹槽的寬度等于平面鏡的厚度，彈性帶的凹槽朝向平面鏡與平面鏡邊緣接觸(增大與彈性帶的摩擦)；帶有觀察孔的半圓儀(量角儀)底邊中點與兩個長條形平面鏡的反光面的交線延長線重合，且半圓儀垂直交線延長線固定在水平平板上；渦流環自動形成器固定在水平平板上，渦流環自動形成器中的渦流環的運動方向在兩個長條形平面鏡之間夾角的等分面延長面上(確保通過半圓儀的觀察孔能夠觀察到渦流環的像)；照明燈固定在水平平板上。

如附圖1成像規律原理圖，根據鏡面成像規律，研究物體由t時刻S1位置運動到t+Δt時刻S2位置，對鏡面BO成像對應第一次成像S1(BO)位置運動到S2(BO)位置，再以鏡面OA第二次成像對應S1(BO-OA)位置運動到S2(BO-OA)位置，依次成像，這樣就能在觀察口看到大量物體由中心向外運動的視覺圖像，同理，物體由S2運動到S1，多次成像就能在觀察口看到大量物體由外向中心運動的視覺圖像。