Optik Kol Yöntemi ile Chladni Mod Şekillerinin Ölçülmesi

Bu yordam optik kol yöntemini kullanarak Chladni modu şeklini belirlemek için net bir bakış sağlayabilir. Önerilen yöntem nicel çok düşük bir maliyetle Chladni modu şekli belirlemek için oldukça basit bir yaklaşımdır. Kısmi diferansiyel denklemin bilgisi ve sonlu elemanlar yöntemi yordamın başarılı bir şekilde yürütülmesi için önemlidir.

Titreşim sistemini kurmak için, sırasıyla 150mm çapında ve 200mm çapa sahip iki 1mm kalınlığında aynalı dairesel akrilik plaka elde edin. Her plakanın ortasında 3mm çapında bir delik delin ve rasgele bir yarıçap boyunca her 5mm birkaç nokta işaretleyin. Orta noktada bir cıvata ile vibratör aktüat çubuğuna her plaka takın ve bir sinüs dalgası ile vibratör sürücü için bir dalga formu jeneratör kullanın.

Rezonans frekansını elde etmek için lazer kalemini kullanarak lazer ışınını 120mm'lik bir mesafeden titreşimli plakaya yansıtın, bu şekilde ışın uzaktaki 500mm ışık ekranına yansıtılır. Sinyal jeneratörü frekansını sürekli değiştirirken, lazer kalemini çapı tisetetmek için uzunluğuna dik yönde hızla hareket ettirin. Nokta uzunluğu çapı boyunca önemli ölçüde gerildiğinde ve neredeyse hiç genişleme olmayan bazı noktalar belirdiğinde, belirli frekans aralığını yavaşça taramaya başlar ve noktanın en belirgin şekilde genişleme sıklığını belirler.

Işık yolunu ve ölçüm sistemini hazırlamak için, ışık ekranını titreşen plakaya paralel yerleştirin ve mesafeyi bir sayaç cetveli ile işaretleyin. Daha sonra, başlangıç mesafesi olarak 500mm kullanarak, lazer kalemi plakaüzerine dik olarak yansıtmak için lazer kalemyerleştirin, bu kiriş uzaktaki ışık ekranına yansıtılır, lazer kalem hareket ederken önceden yapılmış işareti taranabilir emin olun. Deneysel bir ölçüm elde etmek için, sinyal jeneratörü açın ve spot en belli genişledi rezonans frekansı uyarma frekansı ayarlayın.

Işık ekranındaki ışık noktası kaydedilecek kadar büyük olduğunda sinyal yoğunluğu mümkün olduğunca küçük olmalıdır. Lazer kalemi, olay noktasının ilk işaretle çakışacak şekilde ayarlayın, yani plakanın sabit noktasına en yakın işaretçiyle, ve ekranı 500mm'den 1000mm'ye taşıyArak her 50mm'de bir noktadan nokta uzunluğunu ölçün. Daha sonra lazer kalemi bir sonraki işaretçiye bitişik hale getirmek için lazer kalemi ayarlayın ve ölçümleri 500mm'den 1000mm'ye kadar tekrarlayın.

Tüm olay noktaları ölçüldüğünde, bir sonraki en büyük çapın akrilik plakası ile ölçümü tekrarlayın. Bir eksenymmetrik Chladni deseni heyecanlandırabilir uyarma frekansı frekans süpürme testi ile belirlenir. Daha büyük bir plaka çapı daha yüksek bir plaka esnekliği ile ilişkilidir.

Karşılık gelen rezonans frekansı altında, farklı plakaların ışık ekranındaki ışık noktasının uzunluğu ölçülebilir ve kaydedilebilir. Bu verilerin çizilmesi, farklı plakaların mod şekillerinin karşılaştırılmasına olanak sağlar. Bu işlemin en önemli yönü, bu veriler tüm deneyin doğruluğunu belirlediğinden, nokta uzunluğu ölçülerken doğru veri elde etmektir.

Bu yöntem aynı zamanda kelime minör olmayan eksenymmetrik mod şekilleri belirlemek için kullanılabilir, elmas Chladni desenlerin güzelliğini izlemek için.