分形生长演示实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种分形生长的演示实验装置，尤其是一种采用高压电极和金属小球在蓖麻油中快速生长成具有分形特征结构的演示实验装置。
【背景技术】
[0002]分形是新兴的非线性科学概念，被应用到自然科学和社会科学的各个领域，成为交叉科学研宄的热点。但是一般人对分形概念仍然比较陌生，包括如何定义分形，如何定量计算分维，对分形的产生机制更加不清楚。本实用新型给学生展示一种分形结构的产生过程，清晰的演示分形生长的过程，在此基础上计算分维，获得感性和理性的认识。
[0003]其次，虽然分形图案在自然界广泛存在，如雪花、云朵、海岸线乃至许多生物体；但是人工生长的分形结构仅局限在化学领域或流体领域:如某些电化学反应中电极附近沉积的固态物质或者结晶时某些小分子的聚集又或者两种不同性质的流体之间相互作用都可以产生分形特征的结构。这些过程涉及大量微观粒子的运动和相互作用，其背后的机制不够直观。本实用新型从宏观物理相互作用出发，给出大量金属小球快速生长出树枝状分形结构的直观演示，此外分形维数的计算简单方便。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种分形生长的演示实验装置。
[0005]一种分形生长演示装置，其特征在于:
[0006]包括将玻璃皿I四周绕一圈金属丝2，放置在绝缘板3上；皿内盛有蓖麻油4，中间放置金属小球5 ;高压电源6正极接于绝缘支架7上的金属细针8，负极接于绝缘板3上玻璃皿I四周的金属丝2。
[0007]首先将玻璃皿I外周绕一圈金属丝2，放在绝缘板3上，皿内放入蓖麻油4 ;然后将金属小球5放在玻璃皿I中间；
[0008]将高压电源6两极用导线接出，一极连接在玻璃皿I外围，另一级通过绝缘支架7接金属细针8，金属细针8尖端插入玻璃皿I中间蓖麻油4内；
[0009]加高压电，在高压电场的驱动下，金属小球5将向外生长成具有树状分形特征的结构，该过程大约数分钟就完成；
[0010]停止加高压电，分形生长立即停止，但是已经长成的结构仍然稳定地不受外界影响。如用手轻拍玻璃皿1，图案不变。
[0011]本发明具有的优点和效果是:装置结构简单，便于制造；操作方便，可直接看到分形图案的生长过程；时间短，结果稳定；适于教学和科普演示。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型结构示意图。
[0013]图2、图3、图4是金属小球形成具有分形特征结构过程的示意图；图2是初始状态，图3是中间状态，图4是最后状态。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图，通过实施对本发明作详细说明。
[0015]如图1所示:首先将玻璃皿I外周绕一圈金属丝2，放在绝缘板3上，皿内放入蓖麻油4 ;然后将金属小球5放在玻璃皿I中间，小球聚集在中央，见图2 ；
[0016]将高压电源6两极用导线接出，一极连接在玻璃皿I外围，另一级通过绝缘支架7接金属细针8，金属细针8尖端插入玻璃皿I中间蓖麻油4内；
[0017]加高压电2万伏，在高压电场的驱动下，金属小球5将逐渐向外生长成具有树状分形特征的结构，见图3，该过程大约数分钟就完成；
[0018]停止加高压电，分形生长立即停止，但是已经长成的结构仍然稳定地不受外界影响。如用手轻拍玻璃皿I，图案不变，见图4 ;
[0019]该分形结构的分维可以计算，大约在1.6左右，具体计算过程不再详述。
【主权项】
1.一种分形生长演示装置，其特征在于: 包括将玻璃皿(I)四周绕一圈金属丝(2)，放置在绝缘板(3)上；皿内盛有蓖麻油(4)，中间放置金属小球(5);高压电源(6)正极接于绝缘支架(7)上的金属细针(8)，负极接于绝缘板⑶上玻璃皿⑴四周的金属丝(2)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种分形生长演示实验装置。所解决的问题是提供一种结构简单，过程直观的产生分形现象的演示装置。一种分形生长演示装置，其特征在于：包括将玻璃皿1四周绕一圈金属丝2，放置在绝缘板3上；皿内盛有蓖麻油4，中间放置金属小球5；高压电源6正极接于绝缘支架7上的金属细针8，负极接于绝缘板3上玻璃皿1四周的金属丝2。本装置结构简单，便于制造；操作方便，可直接看到分形图案的生长过程；时间短，结果稳定；适于教学和科普演示。
【IPC分类】G09B23/24
【公开号】CN204695659
【申请号】CN201420804627
【发明人】徐定, 张杏元
【申请人】南京林业大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2014年12月15日