Устройство для демонстрации упругих колебаний Советский патент 1984 года по МПК G09B23/08 

.. .. . /. . ...

со

О) 05

00

а

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ УПРУГИХ КОЛЕВАНИЙ, содержащее упругую металлическую пластину, закрепленную на основании, и подключенный к звуковому генератору электромагнит возбуждения колебаний в пластине, отличающееся тем, что, с целью повышения наглядности демонстраций, оно имеет экран, состоящий из стеклянной подложки, слоя прозрачного электрода и слоя электролюминофора, и источник постоянного напряжения, причем экран установлен так, что слой электролюминофора обращен к пластине и параллельной ей, а источник постоянного напряжения соединен с электродом и пластиной. .S

У///7///////,

У////////////, Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям, а именно к устройствам для демонстрац упругих колебаний в металлических hлacтинax, и может быть использован при чтении лекций соответствующих разделов физики. Известно устройство для демонстрации упругих колебаний в пластинах содержащее упругую металлическую пластину, закрепленную на основании и подключенный к звуковому генерато ру электромагнит возбуждения колеба ний в пластине. /1ля демонстрации ка тины распространения колебаний плас тину посыпают ровным слрем мелкого песка и возбуждают колебания в плас тине электромагнитом. При этом песок сбрасывается в местах интенсивных колебаний и собирается в местах где возникают узлы колебаний в результате чего вырисовываются фигуры Хладни С JНедостатком известного устройств является недостаточная наглядность демонстрации, обусловленная быстрым ссьшанием песка с пластины и снижением вследствие этого четкости картины фигур Хладни. Для поддержания изображения фигур необходимо отклюI чать прибор и подсьтать песок, располагая его ровным слоем по поверх ности пластины. Кроме того, демонстрация возможна только при горизонтальном положении пластины, что затрудняет использование устройства при чтении л.екций Целью изобретения является повышение наглядности демонстраций. Поставленная цель достигается тем, что устройство для демонстрации упругих колебаний, содержащее упругую металлическую пластину, закрепленную на основании, и подключенный к звуковому генератору элект ромагнит возбуждения колебаний в пластине, имеет экран, состоящий . из стеклянной подложки, слоя прозрач ного электрода и слоя электролюминофора, и источник постоянного напряжения, причем экран установлен так, что слой электролюминофора обращен к пластине и параллельно ей, а источник постоянного напряжения соединен с этгектродом и пластиной. 1 2 На чертеже схематически изображена конструкция устройства для демонстрации упругих колебаний. Устройство содержит основание 1 с закрепленным на нем стержнем 2, на верхнем конце которого укреплена своей центргшьной частью пластина 3. Параллельно пластине расположен экран, вьтолненный в виде нанесенных друг На друга слоев: электролюминофора 4, прозрачного электрода 5 на стеклянной пластине 6. Прозрачный электрод и пластина подключены к источнику 7 постоянного напряжения. Под пластиной вблизи выбранной точки возбуткдения расположен электромагнит 8, соединенный со звуковым генератором 9 (крепление электромагнита к основанию устройства не показано) . Экран с помощью регулировочных винтов-стоек 10 закреплен к основанию. .Устройство работает следующим образом. Перед началом демонстрации к прозрачному электроду 5 и пластине 3 подводят переменное напряжение и с помощью регулировочных винтов 10 устанавливают экран так, чтобы слой электролюминофора А был параллелен пластине 3, а зазор между ними и Напряжение подбирают так, чтобы свечение электролюминофора 4 было максимальным. После этого прозрачный электрод и пластину подключают к источнику 7 постоянного напряжения. Затем включают звуковой генератор 9 и устанавливают необходимую частоту. В результате этого магнитное поле электромагнита 8 возбуждает колебания в стальной пластине. В местах, где колебания пластины максимальны, наблюдается максимальное свечение люминофора, который возбуждается изменяющимся в результате колебаний пластины электромагнитным полем. В местах, где колебания отсутствуют свечения нет. Таким образом, на экране вырисовывается фигура Хладни, соответствующая выбранной частоте и параметрам пластины, цвет свечения зависит от выбранного электролюминофора. Меняя плавно частоту генератора 9, можно наблюдать изменение картины колебаний пластины в динамике. Для возбуждения пластины, выполненной не из магнитного материала, например латуни, в точке возбуждения закреп31096686д

ляют кусочек ферромагнитйого матерна- Введение в устройспю экрана с

ла (не показано). В качестве элект- .. электролюминесцентным слоем нанесснролюминофора можно использовать по-ным на прозрачном электроде на стекрошковые фосфоры или фосфоры пленоч-лянной подложке, позволяет произвоного типа, нанесенные методом вакуум- 5дить демонстрацию в любом положении

ной сублимации, например сульфидаприбора, исключает необходимость примеди и сульфида цинка, легированно-менения песка, позволяет показывать

го Си, Мп и С1. В качествефигуры Хладни в динамике на любой

прозрачного электрода можночастоте, что увеличивает четкость

использовать пленки SnOj ли- юдемонстрации фигур Хладни, пойьппает

бо полупрозрачные пленки алюми-наглядность и удобство эксплуатации

НИН,.устройства.