专栏名称: 中科院物理所
物理所科研动态和综合新闻;物理学前沿和科学传播。
目录
相关文章推荐
环球物理  ·  【物理神话】杨振宁:一个公式统治世界 ·  昨天  
中科院物理所  ·  氢键动力学转变诱导的金属-绝缘体相变 | 进展 ·  昨天  
中科院物理所  ·  为什么陪别人逛街更容易腿疼喊累?| No.430 ·  6 天前  
51好读  ›  专栏  ›  中科院物理所

不看后悔!分分钟教你做Nature子刊上的仪器 | 正经玩

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2017-01-14 10:16

正文



1. 先睹为快

前天,公众号的小编们去年会happy,席间,某老司机使用倒序的方法讲述了一个故事,由于过于精彩,引得新老司机一片掌声。那这次我们也使用倒序的方法,到后面再解释今天的实验和Nature子刊有何关系。

下面,先睹为快:




致大朋友和小朋友


正经玩每周六上午会推送一个好玩的科学实验,可以由家长大朋友带着小朋友在家里动手操作。希望正经玩陪您度过每一个温馨的亲子周末,让小朋友的童年充满知识、爱和陪伴。

 ——正经玩 


2. 所需材料

一个光盘(其实小时候我用扣子玩,由于扣子四个眼相当对称所以效果很好)、一条线即可。


3. 实验步骤

在光盘以中心对称打两个孔(使用电钻要注意安全,小朋友要家长帮助


将一条线依次穿过光盘的两个孔

然后两个线头打个结


下面就可以愉快地玩耍了,虽然万事开头难,不过练习一下就好了



你以为这样就完了?

按以往应该就是这样了,

不过这次都沾上了Nature的边了,

好像不来点“科学”研究,

就有点说不过去了,

好,那说来就来:

《让我们测量一下光盘的转速》


自动化专业出身的小编

周末时常出去给人修机器

以补贴家用。

上次因为维修剩了一个硅光电池

就用它来测量转速了。


首先将光盘1/4部分涂黑,这样光盘不同部分对光线的反射率就不一样了。


然后,焊接硅光电池到一条连接示波器的同轴线上。


接着把它们固定到烧杯上


大家让一让,我要开车了(请忽略小编依然没有熨平的衬衫)


轻松加愉快地测量出来光盘的转速最快达到了:

184.5Hz * 60 = 11070(转/分钟)

 每分钟一万一千转,我感觉转地很快了

无数据,无真相,

下面是示波器交流耦合触发获得的转速数据:



4. 原理解析

先解释一下,光盘转速的测量原理

下面是示意图,光经过光盘反射到硅光传感器上,由于1/4光盘面被我们涂黑,

所以出现了像是25%低电平的PWM波。

根据示波器就很容易得到光盘的转速了。



对反射光也有要求,反射光源必须是“不闪烁”的,此处小编用的是白炽灯。


然后,

到了小编考考大家的时候了,

谁能解释一下什么两根细线就可以让光盘快速转动起来?


----------------割----------------


2017年1月10号,在《自然·生物医学工程》(Nature Biomedical Engineering)上面有一篇论文叫:Hand-powered ultralow-cost paper centrifuge(可点开)。

介绍了就是和我们上面实验类似的原理,两位斯坦福大学的生物工程师们制作了成本极低的人工离心机。我给大家来几张文章里面的图片,感兴趣的话可以点开上面的连接去看详细内容。

我们是不是也可以根据这个来点启发,用生活中常见的例子将灵感转移到科研上去,也许会有意想不到的收获。






5. 上期回顾

NO.39 蜡烛动力风车筋


01-shen哥 (ノಠωಠ)ノ嚯的分享如下:



02-gcyrelay的分享如下:



03-wuya的分享如下:



04-lanh的分享如下:



05-匆匆的分享如下:



06-图片昵称的分享如下:



07-气球的分享如下:



08-张颂扬的分享如下:



09-雨霖的分享如下:



10-尼古拉.特斯拉的分享如下:



11-关外士G.T.R.的分享如下:





给你喜欢的分享投票吧~


分享实验赢纪念品

我们每期都会为实验投票最高的同学送去一份礼物(扑克或者所标杯)。



48小时没有和我们互动的用户,我们无法给您发送消息。为了防止联系不到获奖用户的现象发生,请投票最高获奖后及时联系我们。


6. 往期精彩 

全部往期精彩,点这里……