Стробоскопическое проецирование

Стробоскопический метод проецирования основан на стробоскопическом эффекте, который позволяет: а) видеть быстро движущийся предмет неподвижным в условиях прерывистого освещения; б) воспринимать быструю смену изображений отдельных фаз движения тел как его непрерывного движения. Первая возможность лучше всего осуществляется с помощью стробоскопа, вторая – служит основной кино. В связи стробоскопи-ческое проецирование в процессе обучения физике применяется для изучения быстро протекающих процессов, различных колебательных и вращательных движений (определение путей, проходимых телом за равные промежутки времени; измерение скорости вращения, частоты колебаний и др.) Стробоскопическое проецирование предполагает наблюдение движущегося объекта в затемненной аудитории через равные малые промежутки времени . Быстро движущееся тело (например, падающая капля воды) вследствие инерции зрения обычно слабо видимо невооруженным глазом, но за время оно смещается мало и поэтому становится видимым. За время инерции зрения (время сохранения зрительного образа) тело освещается несколько раз и поэтому несколько "мгновенных" положений движущегося тела видны одновременно.

Если периодически движущееся тело освещается прерывистым светом через равные промежутки времени , точно совпадающие с периодом движения тела Т (или кратны ему), то оно кажется остановившимся. Если , то изображения, сливаясь дадут картину замедленного движения с частотой , где , а ( и – частоты движения тела и вспышек).

Для получения световых вспышек определенной частоты можно применять стробоскоп, лампу дневного света, неоновую лампу или использовать постоянный световой поток с обтюратором. Наиболее удобным с практической точки зрения являются школьные стробоскопы СШ–1, СШ–2. Школьный стробоскоп СШ–2 (рис. 6-6) служит для получения вспышек частотой от 10 до 150 Гц. Диапазон частот вспышек подразделяется на два поддиапазона: первый поддиапозон – 10-40 Гц; второй – 40-150 Гц. Переключатель поддиапазонов смонтирован на задней панели стробоскопа. Здесь же находится клавиша "Сеть". На лицевой панели располагается ручка

потенциометра плавной регулировки частоты вспышек в пределах каждого поддиапазона. Отсчет вспышек производится по одной из двух совмещенных шкал и определяется числом, расположенным против указателя (в виде треугольника).

Р ис. 6-6

    Основными частями стробоскопа является генератор импульсов, импульсный трансформатор, импульсная лампа, блок питания. Генератор вырабатывает импульсы, которые после усиления высоковольтным импульсным трансформатором подаются на стробоскопическую лампу.

    Стробоскоп СШ-2 является прибором переносного типа. Для его крепления в универсальном штативе служит стойка, которая ввинчивается в резьбовое отверстие корпуса стробоскопа.

    Подготовка стробоскопа к работе включает следующие операций: включение стробоскопа в сеть; определение нужного поддиапазона частот вспышек и нажатие соответствующей клавиши (при этом стробоскоп начинает излучать световые импульсы); установление необходимой частоты вспышек путем вращения ручки плавной регулировки частоты.

     При переходе стробоскопической лампы из рабочего состояния в режим тлеющего разряда, стробоскоп следует отключить от сети на время, необходимое для остывания лампы (3-5 мин.).

Время непрерывной работы стробоскопа не более 25 минут с интервалами между включениями не менее 15 минут. Средняя сила света, излучаемого стробоскопом, около 15 кд.

      При работе со стробоскопом следует остерегаться прикосновения ручкой к движущимся деталям установки, которые вследствие стробоскопического эффекта могут казаться неподвижными.