[实用新型]一种声波纹影悬浮装置

说明书

本实用新型公开了一种声波纹影悬浮装置，包括凹面镜，刀片，LED灯，摄像机，所述凹面镜，刀片，LED灯，摄像机位于同一水平轴上，所述凹面镜由一支柱固定在水平轴首端，所述凹面镜的焦点也在水平轴上，所述凹面镜前5厘米处设置有超声波换能器，所述超声波换能器由51单片机驱动，所述超声波换能器的发射端朝正上方，所述超声波换能器发射端10厘米处通过一支架固定有透明亚克力板，所述刀片由一支柱固定在接近凹面镜焦点处，不超过凹面镜的焦距，所述LED灯由一支柱固定在刀片与水平轴末端之间，所述摄像机位于水平轴末端，所述刀片将LED灯射出光线遮住一半，且光线正好打在刀片上部的中间，本实用新型，具有实用性强的特点。

技术领域

本实用新型涉及教学技术领域，具体为一种声波纹影悬浮装置。

背景技术

在面向全校理工科本科生开设的“大学物理”、“大学物理实验”，以及“流体力学”、“物理化学”等课程中均涉及到气体、流体、声学等相关物理内容和概念，如：气体的流动、密度变化、粘性；气流的升力、湍流；蒸发和燃烧现象；声波的干涉和衍射、声驻波等等。

但这些物理现象一般都是肉眼无法直接观察到的。学生对这些物理概念的理解存在较大困难，尤其是对于声波现象的直观理解。为此，需要一项可以更加直观地让学生们能够观察到声波现象的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种声波纹影悬浮装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种声波纹影悬浮装置，包括凹面镜、刀片、LED灯、摄像机，所述凹面镜、刀片、LED灯、摄像机位于同一水平轴上，所述凹面镜由一支柱固定在水平轴首端，所述凹面镜的焦点也在水平轴上。

根据上述技术方案，所述凹面镜前5厘米处设置有超声波换能器，所述超声波换能器由51单片机驱动，所述超声波换能器的发射端朝正上方。

根据上述技术方案，所述超声波换能器发射端10厘米处通过一支架固定有透明亚克力板，所述刀片由一支柱固定在接近凹面镜焦点处，不超过凹面镜的焦距，所述LED灯由一支柱固定在刀片与水平轴末端之间，所述摄像机位于水平轴末端。

根据上述技术方案，所述刀片将LED灯射出光线遮住一半，且光线正好打在刀片上部的中间，所述刀片与LED灯距离为1厘米。

根据上述技术方案，所述超声波换能器发出超声波频率为40.042khz到40.068khz，每次调节1hz，悬浮小球在其声波半波长的整数倍距离处，和换能器调节分开演示。

根据上述技术方案，所述LED灯由51单片机驱动，工作频率与超声波换能器相同，所述凹面镜与刀片的距离为90厘米，此距离为凹面镜的一倍焦距。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型，超声波发出的声波信号会使得小球悬浮，可以使得空气中能够反应出LED灯具的成像，通过摄像机捕捉声波纹影，更加直观地让学生们能够观察到声波现象。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的LED灯与摄像机安装示意图；

图3是本实用新型的凹面镜与超声波换能器安装示意图；

图4是本实用新型的整体光路原理示意图；

图中：1、凹面镜；2、刀片；3、LED灯；4、摄像机；5、透明亚克力板；6、超声波换能器；7、控制器。

具体实施方式