专利名称：水波实验演示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水波演示实验的教学仪器，特别是利用脉动气源作为水波振源的水波实验演示器。
机械振动和机械波是现代物理的重要基础理论之一，是中学课程中的难点。需将波的物理现象显现出来，以便直观地观察研究。目前列入全国教学仪器目录(中学部分)中，编号为J2208，名为“发波水槽”的仪器，其波源是用振动杆端的小球直击水面产生水波，水面形成的波形杂乱，显现的图像很不清晰。另外其振动频率不易按需调节。
本实用新型之目的是给出一种利用脉动气源作为振源在水面产生水波，并将其清晰地显示的水波实验演示器。
所述的水波实验演示器在透明水盘上方固定喷口正对水面的喷咀，其由导管与单程排气的往复泵连接。喷咀上方固定光源和由步进电机带动的有缺口的遮光片构成的频闪装置。透明水盘下方倾斜固定反光镜，其前面固定乳白色磨砂玻璃作为显示屏。
本实用新型采用单程排气的往复泵，其往复运动的频率易调节，即振源频率连续可调。根据实验需要可选用单喷咀，或双头喷咀。用单喷咀可作波的传播；波长、波速、频率的关系；波的反射、衍射、折射和多谱勒效应实验。如果采用两个并列相通喷咀，用同一气源，即水面的两个振点频率完全相同，气体吹击水面为水波振源，然后气体向上部四周扩散，不会在水面引起杂波。水盘上部光源的光线透过旋转遮光片的缺口，并穿过已产生振动波的水面和水盘射向反光镜，再反射到显示屏上，显现水波的干涉图样。由于水面没有杂波，显示的干涉条纹特别清晰。因步进电机的转速易调节，其带动遮光片遮挡光源而得到频闪光源的频率也连续可调。当波频与闪频不等时，显示屏上水波的明暗条纹将移动，如闪频大于波频，明暗条纹向波源移动，反之背离波源移动。当闪频与波频相等，即同步，明暗条纹不移动，可在显示屏上得到非常稳定的被“凝固”的干涉图样，以便于教学、观察、研究。
图1，所述演示器的立体图；实施例一两个并列的喷咀2固定在透明水盘1上方，其喷口正对水面，两喷咀连通且由一条导管8连到往复泵6上，该泵装在光源盒7中，其是金鱼缸用的加氧泵，其是由常规脉冲电源驱动一个拨杆拨动皮碗往复运动，类似打气筒一样单程排气而产生脉动的气源。喷咀2上方固定光源盒7，盒中装有光源3，由脉冲电源驱动的步进电机4带动有缺口的遮光片5旋转，光线仅能通过遮光片5的缺口射向水盘1而形成频闪光源。本机装有两套相同的常规脉冲电源。如步进电机4和往复泵6共同一个脉冲电源的信号，则波频和闪频同步。如电机4和泵6分别各用一个脉冲电源的信号，则波频和闪频异步。水盘1下斜置反光镜9，其前面垂直固定乳白色玻璃作为显示屏10。光线透过水盘1射向反光镜9并反射到显示屏10上，形成图像。
实施例二水盘1上固定单头喷咀2，在水面构成一个振点，其余与实施例一相同，可作多谱勒效应等实验。
权利要求1.水波实验演示器，有透明水盘1和常规的脉冲电源，其特征在于，透明水盘1上方固定喷口正对水面的喷咀2，由导管8与单程排气的往复泵6连接，喷咀2上方固定一个光源3和由步进电机4带动的有缺口的遮光片5，水盘1下方倾斜固定一个反光镜9，其前面固定乳白色磨砂玻璃作为显示屏10。
2.按权利要求1所述的水波实验演示器，其特征在于喷咀2是双喷头并列，且双喷头共用一个导管8与往复泵6连接。
专利摘要水波实验演示器，其水盘上固定与单程排气的往复泵相连的喷嘴，其喷口正对水面由脉动气源在水面产生振波，上部装有光源和电机带动的遮光片构成的频闪光源，水盘下部斜置反光镜，垂直装磨砂玻璃为显示屏，光源的光线透过形成振波的水面，再由反光镜反射到显示屏上，由于气体振源在水面不产生杂波，所得到的波的图形特别清晰。
文档编号G09B23/08GK2127512SQ9222982
公开日1993年2月24日 申请日期1992年7月28日 优先权日1992年7月28日
发明者吴澧旸 申请人:吴澧旸