[实用新型]波动演示仪

说明书

本实用新型是涉及波动演示仪器结构的改进。

目前国内外用来演示机械波的仪器较多，我国常用的是帘式金属杆曲轴拨动式，就是在同一根轴上带动多个曲柄连杆拨动帘杆振动，帘杆端点形成波形；但在变换演示横波、纵波时，需相应更换帘式金属杆，操作麻烦，也易损坏，另外曲轴拨动形成的波形，不能真实地反映实际波动过程，即不能真正揭示波动过程中的本质规律，而且结构复杂；日本常用的水平帘式波动演示器，该仪器是采用薄板式弹簧连接起来的帘式金属杆作为波煤质体系，可演示有关横波的一系列现象，但不能演示纵波，而且，反映波质的弹性的构成并直观。

本实用新型的目的就是针对上述问题，提供一种具有多种功能、操作简便的波动演示仪。

本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型包括机座，其结构要点是机座的凸起的轴上的摆轴同上梁凸起的轴相连接，摆轴外套有振动杆，振动杆之间为弹簧，同上梁的凸起相对应的机座的凸起之间为凹槽。

本实用新型的主要优点：

1、多功能：

本实用新型的摆轴即可作垂直设置，又可水平放置，可分别演示纵波、横波；还可演示出反射波、行波、驻波、波速与波质密度、波质弹性关系等；

2、操作简便、结构简单：

欲用本实用新型演示波形，只要轻轻拨动振动杆即可，操作极其简便；本实用新型主要构件是机座、上梁、摆轴、振动杆，其组件少、且形体简单，因此整个结构也极其简单；

3、直观性强

本实用新型主要演示件是摆轴、振动杆，尤其振动杆之间为弹簧，其振动的形成波的过程能更真实地反映通常波的形成过程。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的A-A剖视图

下面结合附图对本实用新型的具体结构作进一步说明：

本实用新型包括机座11，机座11的凸起3的轴4上的摆轴6同上梁10的凸起8的轴7相连接，摆轴6外套有振动杆5，振动杆5之间为弹簧13，同上梁10的凸起8相对应的机座11的凸起3之间为凹槽9。

上梁10的侧方设置有固定于机座11上的卡板2，以便上梁10的位置得以固定；卡板2上还可设置有定位杆1，通过定位弹簧12，使振动杆5得到相对稳定。

振动杆5之间为等距离；振动杆5是以摆轴6为对称中心，为演示波质密度及波速之间关系，可在振动杆5的两侧分别设置等质游码14。

使用时，首先使所有振动杆5处于平衡态(即静止)，然后用手轻拨一下一端的振动杆5，振动状态就从一端缓慢地传到另一端，然后再用手连续拨动一端的振动杆5，使其连续振动传至每个振动杆5，所有振动杆5的端点就可形成清晰的波形。

波的反射和驻波形成：将一端振动杆5固定，用手轻轻拨另一端自由的振动杆5，振动从自由振动杆5端传到固定振动杆5端，在固定振动杆5端发生波发射，并可观察半波损失现象；若自由端振动杆5连续振动，入射波和反射波叠加，可观察到某几根振动杆5不动，即形成驻波。

行波演示：在末端的几个振动杆5加上耗能装置，防止波的反射，使始端振动杆5连续振动，可观察到行波。

波速与波质弹性、波质密度之间关系的演示：改变每个振动杆5上游码14距中心摆轴6的距离，即改变了每个振动杆5对中心摆轴6的转动惯量，相当于改变波质密度；改变弹簧13与振动杆5的中心摆轴6的距离，相当于改变了波质的弹性，即可演示上述关系。

拉起或下压上梁10，此时上梁10的凸起3落至机座11的凹槽9内，可进行横、纵波演示功能的切换。根据需要可演横、纵波的诸现象。

本实用新型还可设置振动杆5的控制装置，使振动杆5作各种波的演示，以此尽量减少手动引起波形演示的误差。