TWP-W208型 激光振動(dòng)合成演示儀

一、概述

李薩如圖形通常是用電振蕩信號(hào)合成，或用機(jī)械振動(dòng)合成，但演示李薩如圖形的屏幕較小，并且調(diào)節(jié)變化比較慢，由上海天威教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的激光振動(dòng)合成演示儀是利用半導(dǎo)體激光器作光源，通過兩個(gè)互相垂直振動(dòng)的鏡面反射來達(dá)到振動(dòng)合成的效果，從而演示出在不同振動(dòng)頻率比下的李薩如圖形。

該儀器結(jié)構(gòu)牢靠、演示效果明顯、調(diào)節(jié)方便，由于采用激光作光源，所以對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求較低，一般的實(shí)驗(yàn)室墻面都可以完成實(shí)驗(yàn)，并且可以將合成信號(hào)照在遠(yuǎn)處屏上，也利于課堂教學(xué)演示，另外儀器設(shè)定五種典型振動(dòng)頻率比，調(diào)節(jié)方便。激光振動(dòng)合成演示儀是大中專院校普通物理演示實(shí)驗(yàn)優(yōu)良的教學(xué)儀器。

二、工作原理

由89C2051單片機(jī)產(chǎn)生兩組信號(hào)，經(jīng)過功率放大，加到兩個(gè)互相

垂直放置的電磁線圈，并帶動(dòng)線圈內(nèi)的彈性振片做周期性的振動(dòng)，即產(chǎn)生相互垂直的X方向（水平）和Y（豎直）方向的振動(dòng)，兩個(gè)彈性振片前端裝有小平面鏡。實(shí)驗(yàn)儀裝有半導(dǎo)體激光器，產(chǎn)生一穩(wěn)定、準(zhǔn)直的紅色激光，激光在兩振動(dòng)互相垂直的小平面鏡上反射使振動(dòng)疊加，這樣在遠(yuǎn)處屏上就可以產(chǎn)生振動(dòng)合成后的圖像，調(diào)節(jié)兩振片的振動(dòng)頻率，可以觀察到兩個(gè)方向不同頻率比值下合成的李薩如圖形。

實(shí)驗(yàn)儀對(duì)頻率進(jìn)行了設(shè)定，可以產(chǎn)生60:60、60:45、60:40、60:30、60:20五種不同頻率比下的振動(dòng)合成（前者為X方向的頻率，后者為Y方向的頻率），即產(chǎn)生 1:1、 1:1.5、 1:2、 1:2.5 、1:3五種頻率比。

該演示儀主體由半導(dǎo)體激光器、兩個(gè)裝有反射鏡的彈性片，單片機(jī)控制的信號(hào)源等部分組成，面板上數(shù)字顯示調(diào)節(jié)頻率，另有X振幅和Y振幅兩個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕。

三、技術(shù)指標(biāo)

半導(dǎo)體激光器         DC 3V 電源

輸出632.8nm紅光

頻率調(diào)節(jié)             1：1， 1：1.5， 1：2， 1：2.5 ，

1：3 五種可調(diào)

電源                 AC 220V±10% 50Hz

功耗                 <15W

環(huán)境溫度             0～35℃

環(huán)境濕度             <80%

外形尺寸             360×280×160mm

儀器稱重             <2Kg

連續(xù)使用時(shí)間         <4小時(shí)

四、操作步驟

1.開啟電源，表頭顯示“00:00”；

2.調(diào)節(jié)激光器使光束能夠在兩鏡面上反射，并且可以打到光屏上或者墻上以利于觀察，再調(diào)節(jié)激光器聚焦（出廠時(shí)已調(diào)試好）；

3.按“選擇”鍵，可以觀察到不同頻率比例下合成的圖形，調(diào)節(jié)“幅度”旋鈕，使李薩如圖形穩(wěn)定清晰。

五、使用注意事項(xiàng)

1.切勿用眼睛直視光源，以免損傷眼睛；

2.切勿用手觸摸小鏡片；

3.y向電磁振動(dòng)器不可以調(diào)節(jié)，x向電磁振動(dòng)器可以轉(zhuǎn)動(dòng)和上下移位（出廠時(shí)已調(diào)試好）；

4.一般情況下，半導(dǎo)體激光器不宜轉(zhuǎn)動(dòng)，切實(shí)需要可做微小轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)；

5.調(diào)節(jié)時(shí)用力適當(dāng)，以免損壞鏡面和其他器件。