[实用新型]便携式激光扫描李萨如图形演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学仪器，特别是一种便携式激光扫描李萨如图形演示仪。

背景技术

李萨如图形是物理、电信类课程的重要内容，在实验教学和工程测量上可将两路信号输入示波器得以合成，在演示教学中有的采用双振片或双电机振动的方法来实现。作为课堂演示仪器，用示波器合成设备过于庞大无法携带到教室；采用双振片法，当振动频率与振片固有频率偏离太远时，振幅会很小；采用双电机法，振动幅度无法调节。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种体积小，便于携带，结构紧凑，操作简单，演示效果明显，可用于多媒体教室演示的便携式激光扫描李萨如图形演示仪。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种便携式激光扫描李萨如图形演示仪，其中：该演示仪包括信号发生模块、电磁铁、永磁铁、X方向振片，半导体激光器、激光器电源、电机、偏心轮、连杆、Y方向振片、反射镜、传感器、电机调速模块、电机测速与频率显示模块、底板；

所述X方向振片的末端、电磁铁和永磁铁固定在底板上，X方向振片的前端装有半导体激光器，半导体激光器与激光器电源通过软线相连并设有开关，所述电磁铁的线圈套在靠近X方向振片的末端附近，X方向振片能够在电磁铁的线圈中沿平行于底板的方向自由振动，永磁铁安装在X方向振片中部，永磁铁两极引出的两钢板分别位于X方向振片的两侧且留有振动空间，使X方向振片能够在两钢板间自由振动；Y方向振片的末端固定在底板上，前端正面安装有小反射镜，前端背面装有连杆，连杆与电机上的偏心轮相连，电机驱动连杆使Y方向振片产生垂直于底板方向的振动；电机连接调速模块以供电并调节转速，其转速可通过传感器将信号传输到电机测速与显示模块并以频率的方式显示。

本实用新型的效果是：

1.该演示仪的X方向振片的振幅可调，当启动X方向振片而关闭Y方向振片时，激光束可在X方向上扫描出一条长度可调的光线，演示振幅的物理意义。

2.该演示仪的Y方向振片的振动频率可调，当启动Y方向振片而关闭X方向振片时，激光束可在Y方向上根据频率以不同速度扫描出一条光线，演示频率和周期的物理意义。

3.使用该演示仪时，当X和Y方向振片同时振动，而且驱动Y方向振片的电机转动频率与X方向振片频率成整数比时，激光束可在平面上扫描出二维的李萨如图形。

4.该演示仪用体积小巧的集成化电路模块取代传统的信号发生器，激光器采用小型的以钮扣电池为电源的激光笔，而且电源与激光头分离，激光头直接安装在振片上，使仪器体积更加紧凑。仪器整体体积小，便于携带。

5.该演示仪用电机转动频率的显示值结合激光扫描的图形，可以计算出X方向振片的振动频率。

附图说明

图1是本实用新型演示仪的结构示意图。

图中：

1.信号发生模块  2.电磁铁  3.永磁铁  4.X方向振片

5.半导体激光器  6.激光器电源  7.电机  8.偏心轮

9.连杆  10.Y方向振片  11.反射镜  12.传感器

13.电机调速模块      14.电机测速与频率显示模块

15.底板              16.X方向扫描的激光束

17.二维扫描的激光束  18.屏幕

图2是本实用新型演示仪可扫描出的李萨如图形。

图中只画出了X、Y方向振动频率比分别为2：1、3：1和3：2的图形，实际上此演示仪可扫描出多种频率比的图形。对于同一频率比，因相位差不同可产生不同图形。

具体实施方式

结合附图对本实用新型的便携式激光扫描李萨如图形演示仪结构加以说明。

如图1所示，本实用新型的便携式激光扫描李萨如图形演示仪结构是，该演示仪包括信号发生模块1、电磁铁2、永磁铁3、X方向振片4，半导体激光器5、激光器电源6、电机7、偏心轮8、连杆9、Y方向振片10、反射镜11、传感器12、电机调速模块13、电机测速与频率显示模块14、底板15、屏幕18可用白墙取代。