Стробоскоп, также известный как строб , представляет собой инструмент используется , чтобы сделать циклически движущийся объект , как представляется, медленно движущихся, или стационарным. Он состоит либо из вращающегося диска с прорезями или отверстиями, либо из лампы, например, лампы- вспышки, которая производит короткие повторяющиеся вспышки света. Обычно скорость стробоскопа регулируется на разные частоты. Когда вращающийся или вибрирующий объект наблюдается с помощью стробоскопа на его частоте вибрации (или частично ее), он кажется неподвижным. Таким образом, стробоскопы также используются для измерения частоты.
Этот принцип используется для изучения вращающихся , совершающих возвратно-поступательное движение , колеблющихся или вибрирующих объектов. Типичные примеры - детали машин и вибрирующая струна. Стробоскоп используется для установки опережения зажигания в двигателях внутреннего сгорания называется стробоскоп .
Механический [ править ]
В своей простейшей механической форме стробоскоп может быть вращающимся цилиндром (или чашей с приподнятым краем) с равномерно расположенными отверстиями или прорезями, расположенными на линии обзора между наблюдателем и движущимся объектом. Наблюдатель одновременно смотрит через отверстия / щели на ближней и дальней стороне, при этом щели / отверстия движутся в противоположных направлениях. Когда отверстия / прорези выровнены на противоположных сторонах, объект становится видимым для наблюдателя.
В качестве альтернативы, одно подвижное отверстие или прорезь можно использовать с фиксированным / неподвижным отверстием или прорезью. Стационарное отверстие или прорезь ограничивает свет до единственного пути просмотра и уменьшает блики от света, проходящего через другие части движущегося отверстия / прорези.
Просмотр через одну линию отверстий / щелей не работает, поскольку кажется, что отверстия / щели просто проходят через объект без эффекта стробоскопа.
Скорость вращения регулируется так, чтобы она синхронизировалась с движением наблюдаемой системы, которая, кажется, замедляется и останавливается. Иллюзия вызвана временным наложением спектров , широко известным как стробоскопический эффект .
Электронный [ править ]
В электронных версиях перфорированный диск заменен лампой, способной излучать короткие и быстрые вспышки света. Обычно используются газоразрядные или твердотельные лампы, поскольку они способны испускать свет почти мгновенно при подаче питания и так же быстро гаснуть при отключении питания.
Для сравнения, лампы накаливания имеют короткий прогрев при включении, за которым следует период охлаждения при отключении питания. Эти задержки приводят к смазыванию и размытию деталей объектов, частично освещенных во время периодов разогрева и охлаждения. В большинстве случаев лампы накаливания слишком медленные для четких стробоскопических эффектов. Тем не менее, при работе от источника переменного тока они в основном достаточно быстрые, чтобы вызывать слышимый гул (с удвоенной частотой сети) при оптическом воспроизведении звука, например, при проецировании пленки.
Частота вспышки регулируется таким образом, что он является равным или долей единицы циклической скорости объекта, в какой момент объект виден быть либо стационарными или медленно двигаются назад или вперед, в зависимости от частоты вспышки.
Неоновые лампы или светоизлучающие диоды обычно используются для стробоскопов низкой интенсивности. Неоновые лампы были более распространены до появления твердотельной электроники, но их заменяют светодиоды в большинстве стробоскопов низкой интенсивности.
Ксеноновые лампы-вспышки используются для стробоскопов средней и высокой интенсивности. Достаточно быстрое или яркое мигание может потребовать активного охлаждения, такого как принудительное воздушное или водяное охлаждение, чтобы предотвратить плавление ксеноновой лампы.
История [ править ]
.JPG/440px-1540_Strobolume_by_General_Radio_Corporation_-_Close-up_of_the_control_box_(1540-P1).JPG)
.JPG){kind=link}
Джозефу Плато из Бельгии обычно приписывают изобретение стробоскопа в 1832 году, когда он использовал диск с радиальными прорезями, которые он поворачивал, просматривая изображения на отдельном вращающемся колесе. Устройство Плато стало известно как « Фенакистоскоп ». Это было почти одновременное и независимое изобретение устройства австрийцем Симоном Риттером фон Штампфер , которое он назвал «Стробоскоп», и это его термин, который используется сегодня. Этимология происходит от греческих слов στρόβος - стробос , что означает «водоворот», и σκοπεῖν - скопеин , что означает «смотреть на».
Помимо важных приложений для научных исследований, самые ранние изобретения сразу же получили популярный успех в качестве методов создания движущихся картинок , и этот принцип был использован для множества игрушек. Другие пионеры использовали вращающиеся зеркала или вибрирующие зеркала, известные как зеркальные гальванометры .
В 1917 году французский инженер Этьен Омихен запатентовал первый электрический стробоскоп [1], в то же время построив камеру, способную снимать 1000 кадров в секунду.
Электронный стробоскоп со стробоскопом был изобретен в 1931 году, когда Гарольд Юджин Эдгертон («Док» Эдгертон) использовал мигающую лампу для изучения движущихся частей машин. [2] General Radio Corporation затем продолжила производство этого изобретения в форме своего «Строботаха».
Позже Эджертон использовал очень короткие вспышки света как средство получения неподвижных фотографий быстро движущихся объектов, таких как пули в полете.
Приложения [ править ]
Стробоскопы играют важную роль в изучении нагрузок на машины в движении и во многих других формах исследований. Яркие стробоскопы способны подавлять окружающее освещение и создавать эффекты покадровой анимации без необходимости работы в темноте.
Они также используются в качестве измерительных приборов для определения циклической скорости. В свете синхронизации они используются для установки опережения зажигания в двигателях внутреннего сгорания .
В медицине стробоскопы используются для осмотра голосовых связок с целью диагностики состояний, вызвавших дисфонию (охриплость голоса). Пациент мычит или говорит в микрофон, который, в свою очередь, активирует стробоскоп на той же или немного другой частоте. Источник света и камера устанавливаются при эндоскопии .
Еще одно применение стробоскопа можно увидеть на многих проигрывателях граммофонов . Край диска имеет отметки с определенными интервалами, поэтому при просмотре при флуоресцентном освещении с питанием от сети , при условии, что диск вращается с правильной скоростью, отметки кажутся неподвижными. Это не будет хорошо работать при освещении лампами накаливания , поскольку лампы накаливания не сильно мигают. По этой причине у некоторых проигрывателей есть неоновая лампа или светодиод рядом с пластиной. Светодиод должен управляться полуволновым выпрямителем от сетевого трансформатора или генератором.
Стробоскопы с мигающими лампами также приспособлены для использования в поп-музыке в качестве светового эффекта для дискотек и ночных клубов, где они создают впечатление медленного танца. Частота стробирования этих устройств обычно не очень точная или очень высокая, потому что развлекательное приложение обычно не требует высокой производительности.
Другие эффекты [ править ]
Быстрое мигание может создать иллюзию того, что белый свет окрашен в цвет, известный как цвет Фехнера . В определенных пределах видимый цвет можно контролировать с помощью частоты вспышки, но это иллюзия, созданная в уме наблюдателя, а не реальный цвет. В верхней Benham в демонстрирует эффект.
См. Также [ править ]
- Электротахоскоп
- Перевернуть книгу
- Возвратно-поступательное движение
- Фенакистоскоп
- Праксиноскоп
- Импульсная лампа
- Тюнер стробоскопа
- Тахометр
- Тауматроп
- Zoetrope
Ссылки [ править ]
- ^ (на французском языке) Les grands Centraux: Étienne hmichen (1884-1955) - Centrale-Histoire - École Centrale Paris
- ^ "Исследования , проведенные в Массачусетском технологическом институте: 1926-1931" Harold "Doc" Edgerton» . 2009-11-28 . Проверено 2009-11-28 .
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме стробоскопов . |
- Словарное определение стробоскопа в Викисловаре
- Демонстрация фенакистоскопа и стробоскопа в школе естественных наук и математики Северной Каролины
