計(jì)時(shí)光屏
論文題目：計(jì)時(shí)光屏
設(shè)想：
普通物理實(shí)驗(yàn)中,在測(cè)量光柵常數(shù)時(shí)我們發(fā)現(xiàn)光屏上亮斑之間的距離測(cè)量存在較大的誤差和諸多不便,比如在操作過程中容易光線容易被擋?。欢啻螠y(cè)量會(huì)導(dǎo)致眼部疲勞.所以我們?cè)O(shè)想改進(jìn)一下光屏來克服以上問題,于是我們想到了計(jì)時(shí)光屏,通過計(jì)時(shí)的方式,直觀、方便地測(cè)量出我們需要的數(shù)據(jù).
1、 起初由于測(cè)量光屏上亮斑之間距離時(shí),手部操作會(huì)擋住光線,因此我們想將現(xiàn)用的白色光屏換成磨砂玻璃,從另一面來測(cè)量.但是經(jīng)過討論和咨詢老師,發(fā)現(xiàn)光經(jīng)過玻璃會(huì)產(chǎn)生折射,引起新的誤差.并且激光會(huì)對(duì)人眼產(chǎn)生不良影響,所以第一個(gè)想法被否定了.
2、 基于玻璃的缺點(diǎn),我們又想簡(jiǎn)單的一張紙或一塊布就可以解決以上問題.但是用紙和布記錄又存在不可重復(fù)利用的缺點(diǎn),而且記錄錯(cuò)誤時(shí)不利于改正,于是我們又否定了第二個(gè)想法.
3、 從可重復(fù)利用這一點(diǎn)出發(fā),我們想到了兒童寫字板,它可以重復(fù)利用而且記錯(cuò)時(shí)課方便地改正.但經(jīng)過討論和實(shí)踐發(fā)現(xiàn),兒童寫字板記錄的斑點(diǎn)較大,測(cè)量?jī)蓚€(gè)光板之間的距離仍存在較大誤差.因此我們也舍棄了第三個(gè)想法.
4、 在直接測(cè)量希望不大時(shí),我們想到了把光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào),進(jìn)行間接測(cè)量的方法.但了解到市場(chǎng)上已有的用CCD記錄圖象信息的裝置,其成本過高.
5、 同樣用光信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)的方法,可以將光敏電阻與示波器組合.經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),光敏電阻的靈敏度過低,而激光器的功率通常又只有2mV和4mV.另一方面是示波器存在的問題.首先,示波器要求必須有嚴(yán)格勻速變化的信號(hào).其次,一般的實(shí)驗(yàn)室示波器都無記憶功能,為此,怎樣記錄一閃而過的信號(hào)成為難題.所以用光敏電阻和示波器組合的方式也被淘汰.
6、 在光敏電阻的基礎(chǔ)上我們找到了更靈敏且具有放大作用的光敏三極管,這樣解決了圖象信號(hào)和電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換問題.在找將電信號(hào)返還為圖象信號(hào)的過程中,經(jīng)多次咨詢以及小組討論后,我們否決了示波器、多用電表以及電腦,最終決定將計(jì)時(shí)器和可帶動(dòng)光敏三極管運(yùn)動(dòng)的螺桿相結(jié)合,通過位移,速度和時(shí)間的關(guān)系求得光斑之間的距離,這樣就可以巧妙地達(dá)到最終目的.
（這里要插個(gè)圖的,你留個(gè)郵箱吧）
設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：
1、 回避了原來測(cè)量方法中目測(cè)產(chǎn)生的誤差,同時(shí)通過高精度的計(jì)時(shí)儀器來測(cè)量計(jì)算,從兩方面來減小實(shí)驗(yàn)誤差.
2、 用光敏三級(jí)管可以準(zhǔn)確地感受到光強(qiáng)相等的位置,進(jìn)而準(zhǔn)確反映兩亮點(diǎn)之間的距離.
3、 避免了測(cè)量過程中長(zhǎng)時(shí)間觀察激光光斑所引起的眼部疲勞.
4、 實(shí)用電子化操作,使實(shí)驗(yàn)操作更為便捷.1.陀螺儀在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以保持其自轉(zhuǎn)軸的方向基本不變；因此可以用來作為飛機(jī)、艦船、導(dǎo)彈等上的導(dǎo)航和穩(wěn)定器件
2.當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小時(shí),會(huì)感覺轉(zhuǎn)速增大{即角速度增大}.這是因?yàn)槿俗谏厦鏁r(shí)外力矩為零,此時(shí)角動(dòng)量守恒,根據(jù)角動(dòng)量等于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角速度的乘積,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少時(shí),角速度增大
3.當(dāng)車輪式回轉(zhuǎn)儀的輪子繞自轉(zhuǎn)軸以角速度W高速旋轉(zhuǎn)時(shí),其角動(dòng)量L=JW.若支點(diǎn)不在系統(tǒng)重心,系統(tǒng)將受到重力矩M=r*mg的作用,由角動(dòng)量定理M=Dl/Dt知,車輪自轉(zhuǎn)軸將繞豎直軸發(fā)生進(jìn)動(dòng),其進(jìn)動(dòng)角速度=mgr/j.方向由L,M的方向決定 .
4.冰上芭蕾演員表演時(shí),先把兩臂張開,并繞通過足尖的垂直轉(zhuǎn)軸以角速度旋轉(zhuǎn),然后迅速把兩臂和腿朝身邊靠攏,這時(shí)由于轉(zhuǎn)動(dòng)量慣變小,根據(jù)角動(dòng)量守恒定律,角速度必增大,因而旋轉(zhuǎn)更快；
跳水運(yùn)動(dòng)員常在空中先把手臂和腿蜷縮起來,以減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量而增大轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,在快到水面時(shí),則又把手,腿伸直,以增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量而減小轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,并以一定的方向落入水中.