[实用新型]基于单片机测量的简易便携光弹性教学演示装置

说明书

本实用新型公开了一种基于单片机测量的简易便携光弹性教学演示装置，其中，包括：安装架、光源、两圆偏振片，两所述圆偏振片相对安装在所述安装架上；所述光源设置在两所述圆偏振片的一侧，所述光源面向两所述圆偏振片。本实用新型解决了现有技术中应力无法通过实验进行展示的问题，本实用新型利用双折射的原理，通过在两个偏振方向不同的圆偏振片之间设置测试架，在两偏振片的一侧设置光源，另一侧进行观测，从而可以根据置于测试架上的有机玻璃(亚克力)受力后会产生双折射现象，利用偏振方向成90°角的一对圆偏振片观察并测量双折射的强弱，从而求出物体应力的大小。

技术领域

本实用新型涉及一种测试装置，尤其涉及一种基于单片机测量的简易便携光弹性教学演示装置。

背景技术

力学是物理的基础，但是在教学和学习过程中，绝大多数的情形是简化为刚体、质点。但当学生对生活中实际问题进行分析的时候，学过的公式却很难派上用场。最典型的就是工程设计比赛中常见的桥梁承重问题，辅导员和学生很难通过计算和推导公式分析模型的应力分布，更不用说得出最优解了。

双折射：一束入射光波在双折射材料中分解成两束偏振方向互相垂直、折射角不同的光波。这种现象称为双折射。

有些物质(如玻璃、塑料、环氧树脂)通常是不发生双折射的，但当它们内部有应力时就会出现双折射现象。还有些不发生双折射的物质(如硝基苯、钛酸钡)，在电场的作用下会出现双折射，这种现象称为暂时双折射或人工双折射。

中学物理教学中，例如在《物理教学参考资料》的高中一年级第一学期(试用本)中提到了测量钩子应力这一教学需求，而现有技术中缺少一种可以便于携带，用于教学，有助于中学生对复杂结构应力进行直观感受的展示的装置。

实用新型内容

本实用新型公开了一种基于单片机测量的简易便携光弹性教学演示装置，用以解决现有技术中测试装置无法直观展示应力的问题。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于单片机测量的简易便携光弹性教学演示装置，其中，包括：安装架、光源、两圆偏振片，两所述圆偏振片相对安装在所述安装架上；所述光源设置在两所述圆偏振片的一侧，所述光源面向两所述圆偏振片。

如上所述的基于单片机测量的简易便携光弹性教学演示装置，其中，还包括摄像机，所述摄像机设置在两所述圆偏振片相对所述光源的一侧。

如上所述的基于单片机测量的简易便携光弹性教学演示装置，其中，两所述圆偏振片之间安装有一测试架，所述测试架为U型支架。

如上所述的基于单片机测量的简易便携光弹性教学演示装置，其中，所述光源为标准补光灯。

如上所述的基于单片机测量的简易便携光弹性教学演示装置，其中，所述两圆偏振片包括：靠近所述光源的第一圆偏振片，以及远离所述光源的第二圆偏振片，所述安装架包括固定板，所述固定板上开设有圆孔，所述第二圆偏振片与所述圆孔匹配，所述第二圆偏振片可转动的安装在所述圆孔内；还包括单片机6，所述单片机6连接有液晶屏、陀螺仪5，所述陀螺仪5安装在所述第二圆偏振片上。

如上所述的基于单片机测量的简易便携光弹性教学演示装置，其中，所述单片机6为ARDUINO单片机6。

如上所述的基于单片机测量的简易便携光弹性教学演示装置，其中，所述第二圆偏振片的外沿具有环状凸起，所述圆孔内具有与所述凸起匹配的环状凹陷，所述环状凸起置于所述环状凹陷内与所述环状凹陷间隙配合。

如上所述的基于单片机测量的简易便携光弹性教学演示装置，其中，两所述圆偏振片之间安装有可调式夹座。