一、名称

声音可视化仪器

二、制作者

熊超

三、指导教师

代珍兵

四、原理

当一束光以一定夹角射向镜面时，根据光的反射定律知道反射角等于入射角，当八面镜以一定角度旋转时，法线也相应发生偏转，入射角的大小发生改变。人通过眼睛可以获取信息主要经历以下过程，激光发出的光信号通过视网膜转化为电信号，电信号通过视觉神经传到大脑形成视觉，光信号转化为电信号有一定的转换时间，会有视觉暂留。通过旋转八面镜和视觉暂留的效果又会观察到线性光线。在扬声器上放置水平的平面镜，下端从左到右依次为信号输入，可以连接信号源，振幅调节旋钮可以调节振幅大小，当光线以一定夹角入射到平面镜时，反射光线到达八面镜上，平面镜与扬声器同频振动，通过平面镜上下震动和视觉暂留的效果，会在八面镜上观察到数值的线性光线。当激光以一定夹角入射到平面镜时，通过旋转八面镜，平面镜上下震动和视觉暂流的效果，可以观察到波形图。

五、功能

声音可视化仪器在演示过程中可以展示不同声音的波形，效果明显，帮助学生理解声音产生的本质。通过调节不同频率振幅的声音，可以观测到不同特征的声音波形图，便于学生理解声音产生的效果，激发学生的学习兴趣，培养学生的学科素养。

六、使用方法

首先将激光笔扬声器和八面镜放置在合适位置，调节激光使之入射到扬声器平面镜上，调节合适的入射角，使得反射光线能入射到八面镜上，打开扬声器开关，连接信号源，调节扬声器振幅，当扬声器振幅变大光线变长，振幅变小光线变短。关闭灯光调节八面镜转速，换至最暗环境，可以观察到如下波形当我们增大输入声音的响度时，可以观察到波形振幅变大，当减小输入声音的响度时，相应的波形振幅减小。

编辑：物理与电子工程学院