Stroboskop Versuche

Zeit fließt . Obwohl Begriffe wie " Moment - zu-Moment " oder " Tag -für-Tag " Versuch, Zeit in diskrete Abschnitte zu unterteilen , das ist nur der menschlichen Wahrnehmung anzupassen. Obwohl die Zeit in Schritten --- Stunden , Sekunden, Nanosekunden gemessen --- es reibungslos läuft , ohne Teilung . Ein Stroboskop ändert , dass . Er trennt Zeit in einer Reihe von diskreten Intervallen . Dies macht es ein handliches Werkzeug für die Untersuchung von Bewegung. Wie ein Stroboskop funktioniert

Ein Stroboskop ist ein Licht, und aus sehr schnell drehen kann . Einen Blitz von der nächsten durch einen bestimmten , wiederholten Zeitintervall getrennt sind . Das Zeitintervall ist variabel --- Sie können es länger oder kürzer machen --- und es ist in der Regel in Bezug auf die Wiederholungsrate angegeben. Zum Beispiel wird eine Wiederholrate von 3000 Blitzen pro Minute entspricht einem Zeitintervall von 1 /50 Sekunde zwischen den Blitzen . Um das Prinzip in Aktion zu sehen , legen Sie das Stroboskop so beleuchtet die Oberfläche von einem Tisch, und rollen einen Ball über ihm. Verdunkeln die anderen Lichter in den Raum, und die glatte Bewegung der Kugel erscheint, um in kleine Schritte zerlegt werden, da der Ball nur in Abständen von 1 /50 Sekunde sichtbar.
Beschleunigung

Sie können den Ball von der Tischkante rollen. Da der Ball fällt , wird es durch die Schwerkraft beschleunigt wird. Aufgrund dieser Beschleunigung, in jedem 50. eines zweiten , es wird ein wenig weiter als in der vorherigen 50 Sekunde tat bewegen . Einstellen der Wiederholungsgeschwindigkeit der Blitzlichtso genug Bilder erscheinen, um die Änderung in der Geschwindigkeit erkennbar zu machen, aber nicht so viele , um es schwierig machen, das Bild in getrennte Blitze unterscheiden. Zum Beispiel könnten Sie bis zu 10 Hertz , die 10 Blitze pro Sekunde ist zu gehen, und veranschaulichen die Beschleunigung der Schwerkraft. Sie können in Echtzeit zu beobachten , oder nehmen Sie ein Video-oder Langzeitbelichtung noch fotografieren , um quantitative Messungen zu tun.
Vibration

Ein gehämmert Klaviersaite erzeugt klingen durch Vibrieren . Die Form dieser Schwingung ist in der Regel unsichtbar. Wenn Sie genau beobachten, eine schwingende Saite , können Sie sehen, es ist " Fuzzy " mit seinen Kanten verwischt durch Bewegung , aber es ist schwer zu sehen, was diese Bewegung aussieht. Ein Blitzlicht machen , dass Bewegung klar. Es ist einfacher, ein Experiment mit einem dicht aufgereiht als String mit einem Klavier , aber das Prinzip ist das gleiche. Zupfen der Saite und stellen Sie die Wiederholrate des Stroboskop "einfrieren " der Bewegung. Bei richtiger Einstellung wird das Blitzlicht die Zeichenfolge jedes Mal ist es in der gleichen Position zu erfassen, wie es seine Schwingung wiederholt , so dass die Form der Welle sichtbar.
Rotation

Eine der ersten Anwendungen von Blitzleuchten war Motoren. Ein Motor wiederholt seine Bewegungen , aber so schnell, dass das menschliche Auge sie nicht sehen können . Wenn der Strobe zu der Drehgeschwindigkeit des Motors angepasst ist, wird die Position der Motorteilean diesem Teil des Zyklus deutlich. Sie können sehen, wie das funktioniert durch die Malerei eine Klinge von einem Fan , dann die Anpassung der Blitzlicht , damit es blinkt, wenn das farbige Blatt ist nur in einer Position . Das könnte passieren, wenn der Lüfter dreht sich einmal zwischen den Aufnahmen , sondern auch, wenn es zweimal dreht zwischen den Blitzen oder 12-mal zwischen den Blitzen oder einem anderen ganzzahligen Vielfachen . Wenn Sie die Drehrate messen wollen , müssen Sie das Intervall zwischen den Blitzen zu senken, um sicherzustellen, dass Sie auf der höchsten Wiederholungsrate , die die Bewegung friert sind .