小发明:两维驻波演示装置

小发明:两维驻波演示装置
　　有一次物理课上看到老师用绳子抖动形成波，很费劲而且很难成功。因此想到用一种专用装置演示波，在老师演示水波的叠加时，发现叠加后原波形没有受到影响，后询问老师，得知波动是独立传播的，即波的独立性传播原理，因此想办法演示这一原理。
　　本发明是一种演示两维机械波的物理教具。它由驻波信号发生器（两路信号），电动式振动器，振动弦和闪频灯等组成。驻波信号发生器产生频率（15－ l60Hz），振幅连续可调的大功率正弦电流，用来驱动线性振动器，使振动器上面的摆动杠杆做简谐振动，从而带动相连的振动弦产生驻波。本发明的特征在于振动弦的两端分别与电动或振动器相连，并且两个振动器上的摆动杠杆所做的简谐振动方向互相垂直（水平和坚直），这样使相连的弦既在水平面上形成驻波，又在竖直面上形成驻波，两路驻波的频率和振幅都分别可调，并且互不干涉，即演示波的独立性传播原理。在弦上固定有一系列质子，这样能更好地演示驻波的特性。通过分别调节两路驻波的频率，也可观看到波的合成（理萨域图形）。采用闪频灯照射弦的振动，通过调节闪频灯的频率．可以观看到缓慢波动或定格的效果。采用射灯照射质点反光，可更好地看波的合成。
　　本作品具有以下特性：
　　科学性：单向的电动式振动器，能使弦产生偏振，当弦两端各接一个振动面互相垂直（水平和竖直）的振动器时，在弦上产生两维驻波，互不干扰。这样一根弦就可演示两维驻波。
　　先进性：
　　1．频率连续可调，能方便演示驻波的波数和振幅的关系。
　　2．利用电子和线性振动器，能产生失真极小的简谐振动。
　　3．得用闪频效应可观看驻波各个质点的波动。
　　实用性：演示机械波的波动特性：波的独立性传播原理，波的合成和驻波的特点，本发明曾在中央教育电视台用于解驻波的特性。