跳动的心脏


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操作说明:

按下启动按钮,观看图案的变化。


产品简介:

展项由转盘驱动机构和心跳干涉图案组合构成,按下启动按钮,电机驱动光栅转动,可看到莫尔条纹引起的视错觉。

科学原理:莫尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果,当人眼无法分辨这两条线或两个物体时,只能看到干涉的花纹,这种光学现象中的花纹就是莫尔条纹。


视频演示:

原       理:

莫尔条纹‌是一种光学现象,当两条线或两个物体以恒定的角度和频率发生干涉时,人眼无法分辨这两条线或两个物体,只能看到干涉的花纹,这种花纹就是莫尔条纹。莫尔条纹的形成原理基于两个周期性结构图案重叠时所产生的差频或拍频图案。例如,两个周期相同的光栅以一个小角度相互倾斜重叠后所产生的莫尔条纹。‌

莫尔条纹在科学和工程中有重要的应用价值。1874年,英国物理学家瑞利揭示了莫尔条纹的科学和工程价值,指出通过观察莫尔条纹的移动可以测量光栅的相对位移,这为计量光栅的发展奠定了理论基础。在实际应用中,莫尔条纹常用于光栅位移的精密测量,通过两个空间频率相近的周期性光栅图形叠加形成。此外,莫尔条纹还应用于防伪技术,通过特定的数学表达式可以导出产生的莫尔图形的形状、条纹间隔等特点,从而实现防伪功能。

莫尔条纹的特性

‌误差平均效应‌:由于光栅尺的刻线非常密集,光电元件接收到的莫尔条纹所对应的明暗信号是一个区域内许多刻线的综合结果,这有助于提高测量的精度‌。

‌位移放大特性‌:莫尔条纹的间距是放大了的光栅栅距,随着光栅刻线夹角的改变而变化。这种放大作用使得莫尔条纹在测量中具有更高的灵敏度‌。

‌运动对应关系‌:莫尔条纹的移动量和方向与两光栅的相对位移量和方向有严格的对应关系,这使得莫尔条纹在测量中具有高度的准确性‌


应       用:

莫尔条纹测量技术是一种基于光学原理的非接触式测量技术,具有高精度、高速度和高稳定性的特点,广泛应用于多个领域:

机械制造‌:在数控机床和机器人等设备中,用于测量刀具的位置和速度,实现高精度加工‌。

‌航空航天‌:用于测量飞机和火箭的形变和位移,为设计和制造提供重要数据‌。

‌汽车制造‌:用于测量汽车零部件的尺寸和形变,确保零部件的质量和性能‌。

‌电子制造‌:在集成电路和半导体器件的制造过程中,用于检测元件的尺寸精度和形变情况‌。


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