[发明专利]一种基于智能手机的物理实验方法

权利要求书

1.一种基于智能手机的物理实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)构建实验设备：

所述的实验设备包括激光器、起偏器、检偏器、第一智能手机A1、第二智能手机A2、第三智能手机B、服务器、单片机和传感器；激光器、起偏器、检偏器、第一智能手机A1依次装在光具座上，检偏器与第二智能手机A2固定在一起，当第二智能手机A2转动时带动检偏器转动，单片机与传感器相连，服务器通过网络分别与第一智能手机A1、第二智能手机A2、第三智能手机B、单片机相连，

(2)实验准备与数据采集及标识：

①服务器向智能手机A1和智能手机A2发送服务器时钟数据，智能手机A1、A2进行时间校正，使智能手机A1、A2时钟与服务器时钟保持同步；

②智能手机A1、A2分别生成各自内部传感器列表，用户从中选择一个或多个传感器，确认后，智能手机同时采集传感器数据和时钟数据，并将同一时刻采集到的传感器数据和时钟数据配对；

③智能手机A1、A2分别将各自配对后的数据标识并发送至服务器；

④服务器将服务器时钟数据发送至单片机，单片机进行时间校正；

⑤单片机采集传感器数据和时钟数据，并将同一刻采集到的传感器数据与时钟数据进行配对和标识，并发送至服务器；

(3)数据处理：

服务器将从智能手机A1、A2和单片机中接收到的数据发送到智能手机B中，智能手机B通过步骤(2)中数据标识，区分不同传感器，并生成传感器列表，通过第三智能手机B对传感器列表中的传感器自主命名；

(4)数学变换：

智能手机B对传感器中的数据进行数学变换，从某个传感器中获得的数据，用变量x表示，则进行的数学变换有sinx、cosx、x²或(cosx)²；

(5)置零：

根据实验测试需要，将一个或多个传感器置零；

(6)图像绘制：

从传感器列表中选择两个传感器，记为传感器1和传感器2，传感器1和传感器2中数据分别作为平面直角坐标系中的x轴和y轴，绘制图像，绘制图像的具体实施方法为：x轴的数据对为(x1,t1),(x2,t2)……(xn,tn)，y轴的数据对为(y1,T1),(y2,T2)……(ym,Tm)，其中，x和y为从上述(2)中传感器获取的数据，t和T分别为采集x数据和y数据的时间点；对于每个数据对(xi,ti)，i＝1，2，3……，智能手机B按照一定规则能找到唯一数据对(yj,Tj)，组合新的数据对(xi,yj)，上述“一定规则”为：配对后的数据对(xi,yj)需满足|ti-Tj|所有可能配对中最小的一个，最后，将所有的新数据对(xi,yj)，i,j＝1,2,3……，在平面直角坐标系中绘制出来；

(7)给定实验模块：

所述的实验模块包括马吕斯定律实验模块、液体旋光实验模块、磁滞旋光实验模块、单缝衍射实验模块和双缝干涉实验模块，从而实现基于智能手机的物理实验。