专利名称：扇片静止光学视觉现象演示装置及演示方法
技术领域：
本发明涉及一种用于演示光学视觉效应的演示装置及演示方法，属于实验演示装置技术 领域。
二背景技术：
普通风扇在正常开启使用时，由于扇片旋转的速度很快，观察者不能用眼睛分辨出每个 扇片，而在一个变频光源的照射下，调节光源的频率，原本速度很快，分辨不清的扇片旋转 的速度好像慢了下来，在某一光源频率照射下，会发现扇片好像静止不同了。上述研究成果 在对于大中学生做演示实验，或者在科普宣传教育部门作科学普及工作是十分有用的。但上 述结果一方面在观察该现象时，往往临时找来风扇，可变频光源临时演示，它会因临时观察 装置的简陋、不稳定性和当时观察环境光线太暗而产生不同的观察结果，或者观察不到预想 的结果；另一方面，临时装置只能演示该现象，不能给出扇片旋转速度与可变光源频率之间 的关系。到目前为止，还没有一种用于观察的专门设备和方法。
三
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种设计合理、制造容易、使用方便、可有效进行 观察扇片静止光学视觉现象演示装置及演示方法。
扇片静止光学视觉现象演示装置，由暗室、可调频光源、风扇、照明灯和控制器组成， 可调频光源固定在暗室里面的一端，风扇固定暗室里面的另一端；暗室在对着风扇的那面上 有一个观察孔，观察者可以通过它观看现象。照明灯安装在暗室的顶部，将控制器和可调频 光源、风扇和照明灯相连接起来，通过控制器可以调节风扇的旋转速度、可调频光源的频率 和照明灯的开启和关闭，并在控制器上显示速度、频率的数值。
所述的暗室是一个长宽高分别为60厘米、30厘米、20厘米的暗室，在左侧面上有一个 直径2厘米的观察孔。
所述的可调频光源是一种小型可调节频率的光源，能够放置在暗室里面。
所述的风扇是一种小型风扇，能够放置在暗室里面，扇片上涂有反光粉。
所述的控制器是一种能够控制风扇旋转速度、调节可调频光源频率和照明灯的开启和关 闭，并且显示速度、频率的数值。
静止光学视觉现象演示方法，其具体演示方法为(1) 观察者将眼睛放在观察孔处，开启照明灯。
(2) 开启风扇，当风扇旋转稳定，观察者用眼睛分辨不清扇片时，关闭照明灯，开启可 变频光源，通过控制缓慢调节可变频光源的频率，直到观察到扇片静止不动，然后可以在控 制上读出此时风扇旋转的速度和可变频光源的频率。
四
图1是本发明光学视觉现象观察装置的结构示意图。
其中，1、暗室，2、可变频光源，3、风扇，4、照明灯，5、控制器，6、观察孔。
五具体实施例方式
实施例本发明的结构如图l所示，由暗室l、可调频光源2、风扇3、照明灯4和控制 器5组成，可调频光源2固定在暗室1里面的一端，风扇3固定暗室1里面的另一端；暗室 1在对着风扇3的那面上有一个观察孔6，观察者可以通过它观看现象。照明灯4安装在暗室 的顶部，将控制器5和可调频光源2、风扇3和照明灯4相连接起来，通过控制器5可以调 节风扇3的旋转速度、可调频光源2的频率和照明灯4的开启和关闭，并在控制器5上显示 速度、频率的数值。
所述的暗室1是一个长宽高分别为60厘米、30厘米、20厘米的暗室，在左侧面上有一 个直径2厘米的观察孔。
所述的可调频光源2是一种小型可调节频率的光源，能够放置在暗室里面。
所述的风扇3是一种小型风扇，能够放置在暗室里面，扇片上涂有反光粉。
所述的控制器5是一种能够控制风扇旋转速度、调节可调频光源频率和照明灯的开启和 关闭，并且显示速度、频率的数值。
利用上述光学视觉现象观察装置进行观察的方法为
(1) 观察者将眼睛放在观察孔处，开启照明灯。
(2) 开启风扇，当风扇旋转稳定，观察者用眼睛分辨不清扇片时，关闭照明灯，开启可 变频光源，通过控制缓慢调节可变频光源的频率，直到观察到扇片静止不动，然后可以在控 制上读出此时风扇旋转的速度和可变频光源的频率。
本发明即可作为光学视觉效应观察的实验演示装置和方法，也可以作为一种游戏装置和 方法，使人们特别是青少年在游戏的过程中，增强游戏乐趣的同时，加深了对光学视觉效应 的感性认识。
权利要求
1、扇片静止光学视觉现象演示装置，其特征在于，由暗室、可调频光源、风扇、照明灯和控制器组成，可调频光源固定在暗室里面的一端，风扇固定暗室里面的另一端；暗室在对着风扇的那面上有一个观察孔，观察者可以通过它观看现象。照明灯安装在暗室的顶部，将控制器和可调频光源、风扇和照明灯相连接起来，通过控制器可以调节风扇的旋转速度、可调频光源的频率和照明灯的开启和关闭，并在控制器上显示速度、频率的数值。
2、 如权利要求2所述的扇片静止光学视觉现象演示装置，其特征在于，所述的暗室是一个长 宽高分别为60厘米、30厘米、20厘米的暗室，在左侧面上有一个直径2厘米的观察孔。
3、 如权利要求2所述的扇片静止光学视觉现象演示装置，其特征在于，所述的可调频光源是 一种小型可调节频率的光源，能够放置在暗室里面。
4、 如权利要求2所述的扇片静止光学视觉现象演示装置，其特征在于，所述的风扇是一种小 型风扇，能够放置在暗室里面，扇片上涂有反光粉。
5、 如权利要求2所述的扇片静止光学视觉现象演示装置，其特征在于，所述的控制器是一种 能够控制风扇旋转速度、调节可调频光源频率和照明灯的开启和关闭，并且显示速度、频率 的数值。
6、 静止光学视觉现象演示方法，其特征在于，其具体演示方法为(1) 观察者将眼睛放在观察孔处，开启照明灯。(2) 开启风扇，当风扇旋转稳定，观察者用眼睛分辨不清扇片时，关闭照明灯，开启可 变频光源，通过控制缓慢调节可变频光源的频率，直到观察到扇片静止不动，然后可以在控 制上读出此时风扇旋转的速度和可变频光源的频率。
全文摘要
扇片静止光学视觉现象演示装置，由暗室、可调频光源、风扇、照明灯和控制器组成，可调频光源固定在暗室里面的一端，风扇固定暗室里面的另一端；暗室在对着风扇的那面上有一个观察孔，观察者可以通过它观看现象。照明灯安装在暗室的顶部，将控制器和可调频光源、风扇和照明灯相连接起来，通过控制器可以调节风扇的旋转速度、可调频光源的频率和照明灯的开启和关闭，并在控制器上显示速度、频率的数值。使用时，开启风扇，当风扇旋转稳定后，观察者通过观察孔观察扇片，开启可变频光源，通过控制缓慢调节可变频光源的频率，直到观察到扇片静止不动，然后可以在控制上读出此时风扇旋转的速度和可变频光源的频率。
文档编号G09B23/22GK101615359SQ200910015790
公开日2009年12月30日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者张玉华, 圆 方, 许福运, 贺长伟 申请人:山东建筑大学