Лекции по Электрическому приводу

18. ДРУГИЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ

18.1. Стробоскопический эффект

Если быстро вращающееся тело освещать импульсами света, частота следования которых совпадает с круговой частотой вращения, то наблюдатель будет видеть тело как бы неподвижным. Это позволяет рассматривать особенности его поверхности или какие-либо ее изменения, не останавливая вращения тела.

Пример применения:
- способ определения окружных люфтов трансмиссий с ведомым и ведущими валами, заключающийся в том, что на ведомом валу наносят базовую метку и вращают его с определенной и постоянной угловой скоростью, отличающийся тем, что с целью повышения точности определения люфтов, освещают базовую метку стробоскопическими импульсами с частотой, при которой метка, кажется неподвижно изменяют синхронно скорость вращения ведущего вала и частоту импульсов и определяют угол отклонения метки от первоначального ее положения, по которому судят о люфтах трансмиссий.
Если частоты световых импульсов и вращения тела несколько отличаются, то будет наблюдаться кажущееся вращение тела, скорость которого гораздо меньше действительной скорости вращения. Сказанное справедливо и для поступательного (колебательного) движения тел.
Стробоскопический эффект лежит в основе кино. Отдельные изображения последовательных стадий движения, быстро сменяя друг друга, создают иллюзию непрерывного движения. При этом важную роль играет особенность нашего светового восприятия инерционность, глаз как бы "видит" изображение предыдущего кадра некоторое время после того, как экран погас.
Движение в кинофильме может быть ускоренным или замедленным в зависимости от соотношения частот съемки и воспроизведения, что используется для визуализации быстро или медленно протекающих процессов.
Несмотря на свою простоту, стробоскопический метод может являться основой многих тонких исследований.
Пример применения:
- фазовый способ измерения длины волны ультразвука, основанный на использовании стробоскопического эффекта при помощи бегущих ультразвуковых волн, отличающийся тем, что с целью повышения точности, модулируют одну из бегущих ультразвуковых волн, освещаемых пучком света, по фазе, наводят последовательно ось фотоэлектрического микроскопа на максимум освещенности видимого изображения и по расстоянию между соседними максимумами судят о длине ультразвуковой волны.
В заключении отметим, что стробоскопический эффект является ярким проявлением закона согласования ритмики частей системы.
Стробоскопический эффект – зрительная иллюзия, возникающая в случаях, когда наблюдение какого-либо предмета осуществляется не непрерывно, а в течение отдельных малых, периодически следующих один за другим интервалов времени, например при периодических вспышках света в темном помещении. Стробоскопический эффект обусловлен инерцией зрения, то есть сохранение в сознании наблюдателя зрительного образ а на некоторое (малое) время после того, как вызвавшая образ картина исчезнет. Если время, разделяющее дискретные акты наблюдения, меньше времени «гашения» зрительного образа, то образы, вызванные отдельными актами, сливаются, и наблюдение субъективно ощущается как непрерывное.
Применение: в стробоскопических приборах – контрольно-измерительных устройствах для наблюдения быстрых периодических движений объектов. Они позволяют измерять частоты колебаний механических и электронных систем, резонанса, числа оборотов механизма, применяют, например, как индикатор угловой скорости [3].