技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種駐波現(xiàn)象演示裝置，特別是能同時(shí)演示同一材質(zhì)，但張緊程度不同的三根彈性繩，在同一頻率信號(hào)激勵(lì)下，張力對(duì)傳輸波長(zhǎng)的影響的表觀效果。?

背景技術(shù)

目前，公知的駐波演示儀是由信號(hào)激勵(lì)固定端、反射固定端、一根彈性繩和激勵(lì)信號(hào)源組成。在信號(hào)激勵(lì)固定端輸入激勵(lì)振動(dòng)，利用入射波信號(hào)和反射波信號(hào)在同一根彈性繩上的疊加，通過(guò)調(diào)節(jié)激勵(lì)信號(hào)的頻率在彈性繩上形成穩(wěn)定的圖形來(lái)演示駐波現(xiàn)象。?

問(wèn)題是公知的駐波演示裝置一次只能演示一個(gè)駐波圖形：在張力相同的情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)頻率可以展示同一弦線所承載的不同波長(zhǎng)；在頻率相同的前提下，通過(guò)調(diào)整兩個(gè)固定端的距離，即弦長(zhǎng)，以實(shí)現(xiàn)張力可調(diào)所帶來(lái)的波長(zhǎng)變化。?

演示實(shí)驗(yàn)的生命是其直觀性。目前的駐波演示儀器由于一次演示一個(gè)駐波圖形，不能很好實(shí)現(xiàn)不同張力對(duì)彈性繩所承載波長(zhǎng)影響的對(duì)比演示。?

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的駐波演示儀器的缺陷和不足，本實(shí)用新型提供一種駐波現(xiàn)象演示儀，該演示儀采用在水平底座上固定的揚(yáng)聲器紙盆上，在紙盆內(nèi)側(cè)粘固一圓盤，在圓盤的上方固定一支架，在支架的另一端，連接一鋁合金圓環(huán)的對(duì)稱中心。該對(duì)稱中心為一圓形承載器件，圓形承載器件與圓周邊緣使用3根互成120度對(duì)稱的彈性繩連接。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)不同張力對(duì)彈性繩所承載波長(zhǎng)影響的對(duì)比和同時(shí)演示。?

本實(shí)用新型解決問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：信號(hào)源輸出某一頻率的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器紙盆振動(dòng)，這一振動(dòng)通過(guò)粘接在紙盆上的連接支架傳輸給圓形承載器件，引起圓盤中心的同步振動(dòng)，三根連接圓環(huán)中心承載器件和圓環(huán)邊緣的彈性繩將傳輸這一振動(dòng)，并在鋁合金圓環(huán)的圓周部分形成反射，反射波和入射波在相應(yīng)彈性繩中相疊加。裝置由鋁合金圓環(huán)、圓形承載器、三根彈性繩、張力調(diào)節(jié)器、連接支架、揚(yáng)聲器、可調(diào)諧信號(hào)發(fā)生器組成；其特征是：采用圓環(huán)結(jié)構(gòu)，圓環(huán)邊緣和置于圓環(huán)中心處的圓形承載器，對(duì)稱連接三根張緊程度不同的同一材質(zhì)彈性繩，圓形承載器與連接支架的一端固定，支架的另一端與揚(yáng)聲器紙盆中固結(jié)的振動(dòng)平面粘接。?

本實(shí)用新型的有益效果是：可以直觀對(duì)比演示同一頻率的機(jī)械振動(dòng)，在不同張力的彈性繩中，形成駐波的波長(zhǎng)不同的表觀特征。裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制作，但演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，反映的物理過(guò)程更加直觀、清晰、全面，可加深對(duì)波長(zhǎng)產(chǎn)生影響因素的理解。?

附圖說(shuō)明

圖1是駐波演示儀示意圖。?

圖1中：1—鋁合金圓環(huán)，2—彈性繩，3—張力調(diào)節(jié)器，4—圓形承載器，5—支撐細(xì)桿，6—揚(yáng)聲器，7—裝置底座，8—信號(hào)發(fā)生器。?

具體實(shí)施方式

在圖1中，演示儀器結(jié)構(gòu)由上而下安裝，分別是：鋁合金圓環(huán)（含彈性繩、圓形承載器件）、支架、揚(yáng)聲器、裝置底座、信號(hào)發(fā)生器。鋁合金圓環(huán)通過(guò)圓形承載器與支架的一端相連，支架的另一端粘固在揚(yáng)聲器紙盆中預(yù)先粘接的平面上，在鋁合金圓環(huán)的上安置3個(gè)張力調(diào)節(jié)器，每?jī)蓚€(gè)張力調(diào)節(jié)器與圓環(huán)中心連線夾角均為120度，并與彈性繩的一端相連，信號(hào)發(fā)生器與揚(yáng)聲器通過(guò)電路相連，并置于裝置底座下方。利用可調(diào)諧信號(hào)源輸出交變信號(hào)，交變信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器紙盆做同頻率的機(jī)械振動(dòng)，揚(yáng)聲器紙盆的振動(dòng)帶動(dòng)支架，進(jìn)而帶動(dòng)圓環(huán)中心做同頻率的振動(dòng)。由于各彈性繩的張力不同，調(diào)節(jié)張力調(diào)節(jié)器，使得每一根彈性繩上所呈現(xiàn)的駐波現(xiàn)象中，半波長(zhǎng)圖形的個(gè)數(shù)不同。通過(guò)半波長(zhǎng)圖形個(gè)數(shù)的不同，來(lái)演示張力與對(duì)波長(zhǎng)的影響。?