多普勒效應(yīng)實驗儀的制作方法
【專利摘要】多普勒效應(yīng)實驗儀，包括：底座；設(shè)置于所述底座兩端的支架；設(shè)置于所述支架上的導(dǎo)軌；設(shè)置于所述導(dǎo)軌上的滑塊，所述滑塊在牽引裝置的牽引下可沿所述導(dǎo)軌移動；所述滑塊上設(shè)置有超聲波發(fā)生器，所述支架上設(shè)置有超聲波接收器，所述底座上設(shè)置有控制所述超聲波發(fā)生器發(fā)射信號的光電門，所述滑塊移動經(jīng)過所述光電門時，光電門觸發(fā)所述超聲波發(fā)生器發(fā)射信號；所述超聲波發(fā)生器、超聲波接收器及光電門通過信號線與控制盒相連。本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中超聲波發(fā)生器一直處于發(fā)射狀態(tài)、會對其他實驗設(shè)備造成干擾影響的缺陷，而且光電門控制精準(zhǔn)，可以保證實驗的準(zhǔn)確性。
【專利說明】多普勒效應(yīng)實驗儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于教學(xué)實驗儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種多普勒效應(yīng)的實驗儀器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在日常生活中，我們都會有這種經(jīng)驗:當(dāng)一列鳴著汽笛的火車經(jīng)過時，會發(fā)現(xiàn)火車從遠(yuǎn)而近時汽笛聲變響，音調(diào)變尖，而火車從近而遠(yuǎn)時汽笛聲變?nèi)?，音調(diào)變低。這是因為聲調(diào)的高低是由聲波振動頻率的不同決定的，如果頻率高，聲調(diào)聽起來就高；反之聲調(diào)聽起來就低，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)指出，波在波源移向觀察者時接收頻率變高，而在波源遠(yuǎn)離觀察者時接收頻率變低。
[0003]多普勒效應(yīng)在科學(xué)研究、工程技術(shù)、交通管理、醫(yī)療診斷、測量技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，例如:雷達(dá)系統(tǒng)就是基于多普勒效應(yīng)遠(yuǎn)離，應(yīng)用于導(dǎo)彈、衛(wèi)星、車輛等運(yùn)動目標(biāo)速度的監(jiān)測；醫(yī)學(xué)上的超聲波對人體內(nèi)臟活動情況及血液流速的檢測都是根據(jù)多普勒效應(yīng)的原理進(jìn)行的。
[0004]多普勒效應(yīng)是大學(xué)物理教學(xué)中的一個重要內(nèi)容，常見的多普勒效應(yīng)實驗儀在軌道上設(shè)置一輛小車，小車上設(shè)置超聲波接收端，在軌道的一端上設(shè)置超聲波發(fā)生器，當(dāng)小車沿軌道快速滑動時，超聲波頻率發(fā)生改變，在控制盒上加以顯示以說明多普勒效應(yīng)?，F(xiàn)有的多普勒實驗儀的超聲波發(fā)生器是處于不停的發(fā)射狀態(tài)，若多人同時在一個實驗室操作，超聲波之間的影響明顯，無法同時實驗。而且超聲波發(fā)生器的發(fā)射方向是單向的，無能實現(xiàn)運(yùn)動目標(biāo)與接收者之間的相向和相背兩種運(yùn)動方式的實驗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對以上不足，本實用新型的目的是提供一種可避免多臺儀器之間互相影響的多普勒效應(yīng)實驗儀。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取如下的技術(shù)解決方案:
[0007]多普勒效應(yīng)實驗儀，包括:底座；設(shè)置于所述底座兩端的支架；設(shè)置于所述支架上的導(dǎo)軌；設(shè)置于所述導(dǎo)軌上的滑塊，所述滑塊在牽引裝置的牽引下可沿所述導(dǎo)軌移動；所述滑塊上設(shè)置有超聲波發(fā)生器，所述支架上設(shè)置有超聲波接收器，所述底座上設(shè)置有控制所述超聲波發(fā)生器發(fā)射信號的光電門，所述滑塊移動經(jīng)過所述光電門時，光電門觸發(fā)所述超聲波發(fā)生器發(fā)射信號；所述超聲波發(fā)生器、超聲波接收器及光電門通過信號線與控制盒相連。
[0008]本實用新型的超聲波發(fā)生器可旋轉(zhuǎn)，所述底座兩端的支架上均設(shè)置有超聲波接收器。
[0009]本實用新型的導(dǎo)軌為雙導(dǎo)軌。
[0010]本實用新型的導(dǎo)軌的端部設(shè)置有緩沖彈簧。
[0011]本實用新型的滑塊套設(shè)于所述導(dǎo)軌上。
[0012]由以上可知，本實用新型將超聲波發(fā)生器設(shè)置于滑塊上，同時在底座上設(shè)置控制超聲波發(fā)生器工作的光電門，當(dāng)滑塊移動經(jīng)過光電門時，光電門發(fā)出觸發(fā)信號，使超聲波發(fā)生器開始發(fā)射信號，克服了現(xiàn)有技術(shù)中超聲波發(fā)生器一直處于發(fā)射狀態(tài)、會對其他實驗設(shè)備造成干擾影響的缺陷，而且光電門控制精準(zhǔn)，可以保證實驗的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中需要使用的附圖做簡單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本實用新型實施例時，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的附圖會不依一般比例做局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本實用新型保護(hù)的范圍。需要說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、清晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0016]如圖1所示，本實用新型的多普勒效應(yīng)實驗儀包括底座1、支架2、導(dǎo)軌3、滑塊4、超聲波發(fā)生器5、超聲波接收器6、光電門7、控制盒8以及牽引裝置9。
[0017]在底座I的兩端分別設(shè)置有一個支架2，支架2用于安裝導(dǎo)軌3，滑塊4套設(shè)于導(dǎo)軌3上，并可沿導(dǎo)軌3移動，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本實施例的導(dǎo)軌3為雙導(dǎo)軌，滑塊4套設(shè)于導(dǎo)軌3上，滑塊4在移動過程中不會發(fā)生脫軌。超聲波發(fā)生器5設(shè)置于滑塊4上，跟隨滑塊4 一起移動，本實施例的超聲波發(fā)生器5可旋轉(zhuǎn)，其為可換向的超聲波發(fā)生器，通過改變超聲波發(fā)生器5的方向?qū)崿F(xiàn)向不同的方向發(fā)射超聲波。超聲波接收器6設(shè)置于位于導(dǎo)軌3兩端的支架2上，超聲波接收器6用于接收超聲波發(fā)生器5發(fā)出的超聲波信號。在底座I上設(shè)置有光電門7,光電門7用于控制超聲波信號的發(fā)射。超聲波發(fā)生器5、超聲波接收器6及光電門7均通過信號線與控制盒8相連，控制盒8用于控制實驗儀的操作及顯示超聲波的發(fā)射頻率和接收頻率?？刂坪?與電源相連，為其它部件供電。
[0018]滑塊4在牽引裝置9的牽引下沿導(dǎo)軌3移動，本實施例的牽引裝置9包括牽引繩9-1、牽引砝碼9-2、滑輪9-3及滑輪支架9-4?；喼Ъ?_4設(shè)置于底座I的端部，滑輪9_3設(shè)置于滑輪支架9-4上，牽引繩9-1的一端與滑塊4相連、另一端繞過滑輪9-3后與牽引砝碼9-1相連。實驗者放開牽引砝碼9-2時，牽引砝碼9-2在重力作用下下落，從而帶動滑塊4沿導(dǎo)軌3移動。為了避免滑塊4在移動過程中沖擊支架2，在導(dǎo)軌3端部設(shè)置有緩沖彈簧10。
[0019]本實用新型的實驗操作過程如下:
[0020]滑塊4在牽引砝碼9-2的帶動下沿導(dǎo)軌3移動，當(dāng)滑塊4經(jīng)過光電門7時，光電門7發(fā)出觸發(fā)信號，開啟超聲波發(fā)生器5，超聲波發(fā)生器5開始發(fā)射超聲波信號，設(shè)置于支架2上的超聲波接收器接收超聲波發(fā)生器5發(fā)出的超聲波信號，同時超聲波發(fā)生器5和超聲波接收器6將信號傳輸至控制盒8，在控制盒8上顯示出發(fā)射頻率和接收頻率，當(dāng)滑塊4停止移動時，通過控制盒8關(guān)閉超聲波發(fā)生器5，使其停止發(fā)射超聲波信號，完成實驗。[0021]本實用新型的超聲波信號的發(fā)射由光電門控制，當(dāng)滑塊經(jīng)過光電門時才開啟超聲波信號的發(fā)射，完成測量后即可關(guān)閉超聲波信號的發(fā)射，從滑塊經(jīng)過光電門到滑塊停止移動，超聲波發(fā)生器開啟的時間很短，在同一室內(nèi)多臺儀器同時發(fā)射信號的情況不易發(fā)生，由此避免了現(xiàn)有技術(shù)超聲波信號一直處于開啟狀態(tài)，容易對同一實驗室中其它實驗儀產(chǎn)生影響的情況出現(xiàn)，可以多人多機(jī)在同一室內(nèi)進(jìn)行實驗。
[0022]而且本實用新型導(dǎo)軌兩端的支架上均設(shè)置有超聲波接收器，設(shè)置于滑塊上的超聲波發(fā)生器可換向，當(dāng)改變超聲波發(fā)生器的方向時，即可進(jìn)行運(yùn)動目標(biāo)與接收者之間的相向和相背兩種運(yùn)動方式的實驗。
[0023]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.多普勒效應(yīng)實驗儀，包括: 底座； 設(shè)置于所述底座兩端的支架； 設(shè)置于所述支架上的導(dǎo)軌； 設(shè)置于所述導(dǎo)軌上的滑塊，所述滑塊在牽引裝置的牽引下可沿所述導(dǎo)軌移動； 其特征在于: 所述滑塊上設(shè)置有超聲波發(fā)生器，所述支架上設(shè)置有超聲波接收器，所述底座上設(shè)置有控制所述超聲波發(fā)生器發(fā)射信號的光電門，所述滑塊移動經(jīng)過所述光電門時，光電門觸發(fā)所述超聲波發(fā)生器發(fā)射信號； 所述超聲波發(fā)生器、超聲波接收器及光電門通過信號線與控制盒相連。
2.如權(quán)利要求1所述的多普勒效應(yīng)實驗儀，其特征在于:所述超聲波發(fā)生器可旋轉(zhuǎn)，所述底座兩端的支架上均設(shè)置有超聲波接收器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多普勒效應(yīng)實驗儀，其特征在于:所述導(dǎo)軌為雙導(dǎo)軌。
4.如權(quán)利要求1所述的多普勒效應(yīng)實驗儀，其特征在于:所述導(dǎo)軌的端部設(shè)置有緩沖彈黃。
5.如權(quán)利要求1所述的多普勒效應(yīng)實驗儀，其特征在于:所述滑塊套設(shè)于所述導(dǎo)軌上。
【文檔編號】G09B23/14GK203616918SQ201320696123
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】代少玉, 張昌民, 吳興林 申請人:西安電子科技大學(xué)