Прибор для демонстрации ультразвуковой проницаемости пластин Советский патент 1983 года по МПК G09B23/06 

(54; ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПЛАСТИН

1

Устройство огносигся к демонсграционным приборам и наглядным пособиям для применения в учебном процёссе, в частности к приборам по физике.

Известен прибор для демонстрации звукопроницаемости пласгин разной толшины, содержащий прямоугольный стеклянный сосуд с водой, в который помещают ультразвуковой излучатель, и ретистратор.. На пути ультразвуковых волн устакавли- j0 веютпоочередно тонкую,, например толщиной и толстую, например толщиной

-о .(где А - длина ультразвуковой волJi.л ..15

ны), металлические пластины. Опыт пока-.

зывают в проекции. Из оспиллограм на экране perHCTjDaTopa хорошо видно, что тонкая металлическая пластина является значительно более непрозрачной для ульг-20 развука, чем пластина, толщина которой равняется половине длины волны tl i

Недостатки этого ;прибора заключаются в том, что демонстрация опыта ве

раскрывает причины практической нёпро- ницаемосш тонких пластин для ультразвУка, не показывает распреяелеяне энергия ультразвуковой волны.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей прибора и повыще ние наглядности демонстрации.

Указанная цель достигается тем, чго 1фиборъ включающий прямоугольный светопрозрачный сосуд с водой, имеющий крышку, в котором установлен ультразвуковой Излучатель, металлические пластины переменной Т07ПЦИНЫ и рет-истратор, имеет держатель для пластин, выполненный в ви г де вертикального стержня свободно установлшного в крышке сосуда и электричес KJa соединенный с регистраторе, приемник ультразвука, установленный в сосуде посредством .дугообразного держателя с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, при этом излучатель ультразвука закреплен в крышке сосуда.

На чертеже изображен прибор, общий вид, разрез. В крышке 1 прямоугольного светопрозрачноГо сосуда 2, в который налита вода установлен излучатель ультразвука 3 и держатель в виде вертикального стержця 4, на нижнем; конце которого укрепляются горизонтально сменцые ме X Таллин ескиё цпастины толщиной --j ; - -ч I и толщиной :А- 6, Толщину пластин определяют, ёная частоту X применяемо го ультразвука и скорость: его распространения в данном металле. Приемник улыразвука 7 размещен на конце дугообразного держателя 8 и может поворачиваться вокруг горизонтальной оси вращением ручки 9, Прибор работает следующим образом. Излучатель 3 устанавливают под углом , к вертикали и подключают к ультразвуковому .генератору (yar), Прие ник ультразвука 7 подключают к регистратору в виде электрического осциллогра д фа (ЭО). (УЗГ и ЭО на чертеже не пока заны). Вращением стержня 4 устанавлив ют перед излучателем 3 тонкую пластину 5. Если при этом гриемник 7 находится над пластиной, то на экране осциллографа видна достаточно большая амплитуда принятых колебаний волны, отраженные от верхней и нижней границ пластины 5 находятся в фазе и в резуль тате интерференции усиливают друг друга. Затем вращением ручки 9 переводят приемник ультразвуку 7 под пластину. При этом амплитуда-колебаний на экране осциллографа почти равна нулю. Повторяя опыт с пластиной 6 в такой же последовательности, убеждаются, что интенсивность проходящей через пластин б ультразвуковой волны намного больще отраженной (в этом случае волны, отраженные от верхней и нижней границ пластины 6, находятся в противофазе и в результате интерференции гасят друг друга). Предлагаемое изобретение позволяет по вьгсить качество усвоения учебного материала и эффективность использования пособия в учебном процессе. Кроме того, учитывая общность закономерностей для всех волновых процессов, постановка такого опыта является весьма полезной э при объяснении принципа создания просветленной оптики. Формула изобретения Прибор для демонстрации ультразвуковой проницаемости пластин, содержащий прямоугольный светопрозрачный сосуд с водой имеющий крьпшсу, в котором установлен ультразвуковой излучатель, металличёские пластины переменной толщины И регистратор, отличающийся .т&л, чго, с целью расщирения функцио- . 1нальйых возможностей и повьпнения наглядности демонстрации, он имеет держатель для пластин, выполненный в виде вертикального стержня, свободно установленного в крьпике сосуда, и электрически: соединенный с регистратором, приемник ультразвука, смонтированный в сосуде посредством дугообразного держателя с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, при этом излучатель ультразвука закреплен в крьпшсе сосуда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Байер В. и Дернер Э. Ультразвук в биологии и медицине. Л., Медгиз, U958, с. 37.