[实用新型]一种便于观察波形的新型弦振动实验装置

说明书

本实用新型涉及物理教学用实验装置技术领域，具体涉及一种便于观察波形的新型弦振动实验装置；包括矩形底板、菲涅尔透镜、T型横杆、砝码、钢丝弦、横尺和竖尺；矩形底板的左端部横向设有T型横杆，T型横杆上端面开设有若干个V型槽，V型槽内挂接有砝码；本实用新型通过在钢丝弦表面涂覆红色漆料使得弦在震动时能清楚地观察到钢丝弦的运动轨迹；在矩形底板前端面的矩形安装框内插接菲涅尔透镜，能将钢丝弦进一步放大，更加方便实验者观察钢丝弦的运动轨迹；横尺的设置能便于实验者准确获得钢丝弦振动的波长，竖尺便于实验者准确获得钢丝弦振动的振幅；菲涅尔透镜、横尺和竖尺之间的配合使用，提高了实验的准确度。

技术领域

本实用新型涉及物理教学用实验装置技术领域，具体涉及一种便于观察波形的新型弦振动实验装置。

背景技术

机械振动在介质中的传播称为机械波。机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处，机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生；机械波的传播需要特定的介质，在不同介质中的传播速度也不同，在真空中根本不能传播，而电磁波可以在真空中传播；机械波可以是横波和纵波，但电磁波只能是横波；机械波与电磁波的许多物理性质，如：折射、反射等是一致的，描述它们的物理量也是相同的。常见的机械波有：水波、声波、地震波。

波源也称振源，指能够维持振动的传播，不间断的输入能量，并能发出波的物体或物体所在的初始位置。波源即是机械波形成的必要条件，也是电磁波形成的必要条件。波源可以认为是第一个开始振动的质点，波源开始振动后，介质中的其他质点就以波源的频率做受迫振动，波源的频率等于波的频率。

实验教学中常通过研究弦线的机械振动和机械波来理解振动和波的规律及特性。研究弦振动的实验都需要有施力系统和测力系统对弦线施加一定的张力并能读取该张力大小。

现有的弦振动实验装置虽然能起到一定的教学演示作用，但是在进行实验演示时，钢丝振动时由于频率过快，导致实验人员不能清楚地观察其波形，而且也无法判断其波长和振幅，从而影响实验的准确度。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种便于观察波形的新型弦振动实验装置，用于解决背景技术所提出的的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种便于观察波形的新型弦振动实验装置，包括矩形底板、菲涅尔透镜、T型横杆、砝码、钢丝弦、横尺和竖尺；所述矩形底板的上端面滑动连接有两个横板，横板上端面的边缘处设有顶部开设有半圆形凹槽的矩形片，所述矩形底板的左端部横向设有T型横杆，T型横杆上端面开设有若干个V型槽，V型槽内挂接有砝码，矩形底板的右端部设有矩形立板，矩形立板的右端面横向设有调节螺杆，调节螺杆的左端部贯穿圆柱体，圆柱体滑动设置在矩形底板的右端部，所述圆柱体和T型横杆的顶部均固定设有螺杆，两螺杆之间套接有表面涂覆红色漆料的钢丝弦，且钢丝弦的顶部通过螺母固定；所述矩形底板前端面的左右两端部均设有矩形安装框，矩形安装框内插接有菲涅尔透镜，且两矩形安装框之间设有横尺，横尺的上部滑动设有竖尺，矩形底板底部的左右两端均设有梯形支脚。

更进一步地，所述矩形底板上端面的前后两端开设有两条相互平行的矩形滑槽，横板的底部设有两个与矩形滑槽相配合的矩形滑杆，且横板上端面的前后两端均螺纹连接有紧固螺栓。

更进一步地，两矩形安装框相对面的顶部均纵向开设有矩形盲槽，所述矩形盲槽的宽度值等于菲涅尔透镜的厚度值。

更进一步地，所述钢丝弦的两端为套环结构，且钢丝弦贯穿矩形片顶部的半圆形凹槽，所述套环的内径等于螺杆的直径。

更进一步地，所述矩形底板左端部的中部固定设有矩形框，且T型横杆通过螺栓和螺母固定在矩形框内。