Gotowy zestaw pozwala na klarowne przedstawienie fal na powierzchni wody oraz zjawisk towarzyszących ich rozchodzeniu się: odbicia, dyfrakcji i interferencji. Obraz powierzchni zbiornika wodnego rzutowany jest w projekcji świetlnej na przednią ścianę zestawu, umożliwiając jednoczesną obserwację przez wielu wszystkich uczestników lekcji.
Budowa/Opis techniczny:
Urządzenia po rozłożeniu (wyciągnięciu do góry elementu ze stroboskopem) posiada wymiary 32 cm szerokości, 27 cm głębokości i 68 cm wysokości. Z przodu znajduje się pionowy ekran z matowego szkła o wymiarach 28 cm na 22 cm, na który rzutowany jest obraz powierzchni wody. W górnej powierzchni urządzenia znajduje się wyjmowana kuweta ze szklanym dnem, w której w trakcie pokazu znajduje się woda. Wyżej znajduje się elektromechaniczny wibrator, do którego wysięgnika (zielona nakrętka) przykręca się wymienne końcówki wytwarzające fale (koliste lub płaskie). Posiada on pokrętło (szare) płynnej nastawy częstotliwości drgań wibratora oraz pokrętło (czerwone) regulacji amplitudy drgań. Nad całością góruje zamontowany na wyciąganych prowadnicach stroboskop: lampa, w której źródłem światła jest halogenowa żarówka (12 V, 100 W). Efekt stroboskopowy uzyskiwany jest mechanicznie, tj. dzięki wentylatorowi obracającemu się pod lampą: jego łopatki okresowo przysłaniają i odsłaniają strumień światła.
W skład zestawu wchodzą również końcówki do wytwarzania fal:
- pojedyncza punktowa (fala kolista),
- podwójna punktowa (interferencja fal kolistych),
- płaska (fala płaska).
Masa całości to ok. 10 kg, zasilanie jednym (dołączonym) przewodem z sieci 230 V.
Działanie:
Po ustawieniu przyrządu na podwyższeniu (na stole) i wlaniu do kuwety ok. 0,5 dm3 czystej wody (ok. 4-8 mm głębokości) można wybrać końcówkę generującą drgania i umieścić ją w wysięgniku wibratora. Położenie pionowe wibratora regulujemy przez odkręcenie tylnej śruby aretującej, przestawienie góra-dół i ponowne dokręcenie śruby. Wysokość dobieramy tak, aby końcówka wytwarzająca fale była zanurzona na głębokość ok. 1-2 mm. Po tym można włączyć urządzenie.
Jeśli ustawiona częstotliwość drgań będzie równa częstotliwości migania stroboskopu, to obraz powstałej fali będzie statyczny, w obu pozostałych przypadkach możemy regulować szybkością rozchodzenia się (lub wizualnego schodzenia się do źródła) fal na ekranie.
Zestaw pozwala na demonstrację następujących zjawisk:
- wytwarzanie fali płaskiej albo kolistej;
- interferencja dwóch fal kolistych;
- odbicie fali płaskiej lub kolistej od płaskiej przeszkody;
- dyfrakcja fali płaskiej lub kolistej na szczelinie o regulowanej szerokości (tworzonej przez dwie aluminiowe barierki wstawiane do kuwety)
- przy użyciu płytki szklanej (nie jest dołączona do zestawu), cieńszej niż głębokość wody w kuwecie, można zademonstrować zmianę długości fali przy zmianie głębokości wody: na granicy wody głębokiej i płytkiej następuje zmiana prędkości rozchodzenia się fali a co za tym idzie zmiana jej długości. Tym samym prezentować można zjawisko załamania fali.
Uwagi dotyczące użytkowania:
- Przestrzegamy przed dotykaniem obudowy stroboskopu po dłuższej jego pracy: jest on gorący!
- Przed uruchomieniem zestawu należy sprawdzić, czy jest on ustawiony poziomo (głębokość wody w kuwecie jest jednakowa na całej jej powierzchni).
- Głębokość wody nie może być większa niż wysokość dołączonych przeszkód stawianych na drodze fal (ok. 12 mm).
- Po skończonym użytkowaniu i wylaniu wody z wyjmowanej kuwety należy ją dokładnie osuszyć ręcznikiem, np. papierowym. Zapobiegnie to powstawaniu szpecącego osadu z kamienia z odparowujących kropli pozostawionej na szkle wody.
Wygląd produktu na zdjęciu może odbiegać od wyglądu produktu w rzeczywistości.
