Учебный прибор по физике Советский патент 1991 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относится к учебным пособиям для демонстрации слушателям опытов по атомной физике, а именно для моделирования эффекта Ричардсона-де Хааза-Эйнш- тейна.

Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей.

Это достигается тем, что прибор, включающий стойку, установленную на основании, снабжен центральной вертикальной металлической осью, на которой закреплены две горизонтальные неэлектропроводные пластины, а между ними с возможностью вращения вокруг вертикальных осей расположены два идентичных шара, выполненных, например, из алюминия, причем тангенциально каждому шару по его горизонтальному диаметру и на одинаковом расстоянии друг от друга закреплены острия Кроме того, центральная ось прибора, острия и обе оси шаров электрически соединены с клеммой плавно или ступенчато регулируемого источника высокого напряжения.

На чертеже изображен предлагаемый прибор. Прибор содержит две неэлектропроводные одинаковые пластины 1,горизонтально закрепленные на металлической оси 2, опирающейся на основание 3 и в перекладину стойки П-образной формы. Детали стойки выполнены тоже из неэлектропроводного материала. Между пластинами 1 установлены идентичные алюминиевые шары 5 (имитаторы электронов) с возможностью вращения вокруг вертикальных осей с минимальным трением Это достигается тем, что заостренные концы нижних полуосей шаров 5 установлены в углублениях металлических бобышек 6, а верхних - в углублениях регулировочных винтов 7. Тангенциально шару по его горизонтальному диаметру и на одинаковом расстоянии друг от друга закреплены острия 8. Бобышки 6 посредством пластинки 9 электрически соединены с центральной осью 2, нижний заостренный конец которой установлен в углублении бобышки 10, а герхний - в углублении регулировочного винта 11. Бобышка 10 выполнеСО

о

СП О СЛ

VJ

VI

на иа металла и посредством пластинки 12 электрически соединена с клеммой 13.

Для проведения демонстрации все острия 8 одного шара устанавливают направленными по часовой стрелке, а все острия другого шара - против часовой стрелки. К клемме 13 подключают один из полюсов школьного (или другого аналогичного) высоковольтного преобразователя. В результате разряда на остриях 8 в воздухе (по принци- пу электрического реактивного двигателя) шары вращаются в противоположные стороны. При этом вращение системы в целом отсутствуют. Это моделирует состояние ферромагнитного образца в отсутствие внешнего магнитного поля, когда спиновые магнитные моменты компенсируют друг друга, а следовательно, и механические моменты тоже. Затем при отключенном высоковольтном преобразователе и нейтрализации заряда на деталях прибора все острия обоих шаров 5 устанавливают в одном направлении (например, по часовой стрелке). В этом случае при подключении высокого напряжения к клемме 13 шары 5 вращаются в одном направлении (против часовой стрелки), а система в целом - в противоположном направлении(по часовой стрелке)

Вторая часть опыта наряду с демонстра- цией закона сохранения механического момента моделирует ориентацию спиновых магнитных моментов (намагничивание) и возникновение в результате этого дополнительного механического момента ферромагнитного образца.

Формула изобретения

Учебный прибор по физике, содержащий вертикальную ось, установленную на основании, закрепленное на этой оси с возможностью вращения устройство индикации возникновения в приборе отличного от нуля момента импульса и шаровой элемент, расположенный на устройстве индикации с возможностью вращательного движения, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, прибор содержит второй шаровой элемент, идентичный первому, а устройство индикации выполнено в виде прямоугольной рамки, причем шаровые элементы расположены на противоположных сторонах этой рамки, параллельных вертикальной оси прибора, тангенциально каждому шаровому элементу на одинаковом расстоянии друг от друга по их горизонтальному диаметру установлены металлические острия, а сами шаровые элементы соединены с регулируемым источником высокого напряжения

Изобретение относится к учебным пособиям для демонстрации опытов по атомной физике. Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей. Прибор содержит две неэлектропроводные пластины 1, горизонтально установленные на металлической оси 2, опирающейся на основание 3 и в перекладину 4 П-образной стойки Между пластинами 1 установлены алюминиевые шары 5 с возможностью вращения вокруг вертикальных осей. Тангенциально шару по его горизонтальному диаметру и на одинаковом расстоянии друг от друга закреплены острия 8. Система, состоящая из пластин 1 и шаров 5, имеет возможность вращения вокруг оси 2. Острия обоих шаров через нижние полуоси, пластинки 9, ось 2 и пластинки 12 электрически соединены с клеммой 13 источника высокого напряжения. 1 ил

II4

/ у/т /ш г;р;

/ /,///////,/W///..,././,. г . /