MBL X ê sV õ u § T “ Ó Þ” X ¢ € ¾ “ Ö ¨ ç g Ëì Å ­ Ž> 0 .8 ý < gX c lÊ Ý w ‹ “ Õ ×X ì Ä › ͓ Ó Þ

MBL X ê sV  õ u § T  “ Ó Þ” X ¢ € ¾ “ Ö ¨  ç g Ëì Å ­ Ž> 0 .8 ý < gX c lÊ Ý w ‹ “ Õ ×X ì Ä  › ͓ Ó Þ



¢* × <Œ ‰ x

Ã

º" é ¶ …  ;…  ;×  æ† < Ɠ §, à º" é ¶ 440-330

ƒ

‘

š„ ç ¡?  ^∗ · T r )õ i ; · ] 9 ;£ Ó Œ ‰ x

/ B

N Å Ò@ /† < Ɠ § õ † < Ɠ §¹ ¢ ¤ƒ  ½ ¨™ è, / B N Å Ò 314-701 (2005¸   6 Z 4 27{ 9  ~ à Î6 £ §, 2005¸   8 Z 4 29{ 9  þ j7 á x‘ : r ~ à Î6 £ §)

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H ™ èo • ¸ y n Cs 
 Ó ü t   ü < > á ¤° ú  “ É r r & h    õ \  ¦ % 3 `  ¦ à º e ”    H  כ `  ¦ ˜ Ð# Œ ×  ¦ à º e ” 



 H  © œu \  ¦ “ ¦î ß – “ ¦, “ §¹ ¢ ¤& h   Ö ¸6   x~ ½ ÓZ O `  ¦ ƒ  ½ ¨ % i  . s  Qô  Ç  © œu \  ¦ > hµ 1 Ï l  0 A # Œ Û ¼_ …i ç — ¸' – Ð

½

¨1 l x ÷ &  H œ í6 £ §   ¨ î €   Û ¼H  -\  ¦ > hµ 1 Ï % i Ü ¼ 9, s \  ¦ l ” > r_  MBL  © œu ü <   ½ + Ë # Œ ] j# Q • ¸2 Ÿ ¤ á Ԗ Ð Õ

ªÏ þ ›`  ¦ > hµ 1 Ï “ ¦ 8 £ ¤& ñ  ) a ’    ñ\  ¦ Õ ªA i ” Ü ¼– Ð  Ë ¨# Q % ò  © œ% ƒo  † < ÊÜ ¼– Ð+ ‹ 8 £ ¤& ñ  ) a z  ´+ « >X <s ' \  ¦ r  o

• ¸2 Ÿ ¤ % i  . Õ ªo “ ¦ 7 á x  “   ™ èo • ¸ y n Cs 
 Ó ü t   ü < > á ¤° ú  “ É r z  ´+ « >  õ \  ¦ % 3 l  0 AK  5 Å x’  l  s _ 



o , 5 Å x’  l ü < à º’  G ' p" f s _   o  1 p x`  ¦    or &  9 z  ´+ « > % i  . z  ´+ « >   õ  5 Å x’  l  s _   o 

\

 ¦ { 9 & ñ >  “ ¦ 5 Å x’  l ü < à º’  G ' p" f s _   o \  ¦ Y O o ½ + É M : ç ß –[ O Á º] (ç ß –  s  & t   H ° ú כ`  ¦ % 3 % 3 “ ¦, Ã

º’  G ' p" f s _   o \  ¦ { 9 & ñ >  “ ¦ 5 Å x’  l  s _   o \  ¦ Y O o  €   ç ß –[ O Á º] (ç ß –  s   Œ • t   H ° ú כ

`

 ¦ % 3 % 3  . s   H s  : r& h “   > í ß –õ  { 9 u    H   õ s  . ¢ ¸ô  Ç ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f > hµ 1 Ïô  Ç  © œu \  ¦ “ §¹ ¢ ¤‰ & ³ © œ\ 

 Ö

¸6   x # Œ † < ÆÒ q t[ þ t s  ‚ ½ Ó_ & h Ü ¼– Ð “ ¦î ß –ô  Ç  € ª œô  Ç + þ AI _  _ þ ta Å @`  ¦ s 6   x K  „ à н ¨z  ´+ « > t • ¸\  ¦ ½ + É Ã º e ” Ü ¼ 9, z 

´+ « >   õ \  ¦ : Ÿ x K   1 l x_  $ í | 9 \  @ /ô  Ç > h¥ Æ `  ¦ s K  “ ¦  Ö  ¦  Q  8
 " f  H Ó ü t o † < Æ_  s K ü < õ † < Æ

&

h

 ‚ ½ Ó_ $ í † ¾ Ó © œ\ • ¸  H • ¸¹ ¡ §`  ¦ ×  ¦ à º e ” `  ¦  כ Ü ¼– Ð ó ø Íé ß – ) a  .

PACS numbers: 01.40.F

Keywords: MBL z  ´+ « > © œu , œ í6 £ §  , Ó ü t o “ §¹ ¢ ¤, ‚ ½ Ó_ $ í † ¾ Ó © œ,  1 l x_  $ í | 9 

I. " e  ] Ø

Ó ü

t o  “ §¹ ¢ ¤ 3 l q ³ ð  H Ó ü t o _  l ‘ : r > h¥ Æ _  ^ ‰> & h  s K , „ à Ð

½

¨   H 0 p x§ 4 _  ’   © œ, Ó ü t o  † < Æ_ þ v \  @ /ô  Ç < É ª p ü <   ñl d ”  7 £ x

”

 õ  õ † < Æ& h  I • ¸ † < ʀ ª œ, l ‘ : r& h “   z  ´+ « >l 0 p x_  ’   © œ 1 p x`  ¦ ]

jr  “ ¦ e ”   [1]. s  כ “ É r † < ÆÒ q t[ þ t – Ð # ŒF K Û ¼Û ¼– Ð „ à н ¨

>  “ ¦ õ † < Æ& h Ü ¼– Ð  “ ¦ • ¸2 Ÿ ¤ l  0 AK " f  H „ à н ¨

† <

Æ_ þ v`  ¦ : Ÿ xô  Ç z  ´+ « > ×  æd ”  à º\ O Ü ¼– Ð „  ¨ 8 Š ÷ &# Q  † < Ê`  ¦ y © œ› ¸ ô 

Ç  כ s   ½ + É Ã º e ”  . Õ ª Q
 “ §¹ ¢ ¤ ‰ & ³ © œ\ " f  H „ à н ¨† < Æ _

þ

v`  ¦ : Ÿ xô  Ç z  ´+ « >z  ´_ þ v s  ] j@ /– Ð s À Ò# Qt t  · ú §“ ¦ e ”   H z  ´

&

ñ s  . s  Qô  Ç ë  H ] j& h `  ¦ F G4 Ÿ ¤ l  0 AK " f  H { 9 r  0 AÅ Ò _  “ §¹ ¢ ¤Û  æ ž Ð\ " f » 1 Ïx K    ’ xt ë ß –, ˜ Ð  ‰ & ³z  ´& h s “ ¦

´

òÖ  ¦& h “   ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð ‚ ½ Ó_ & h “   „ à н ¨† < Æ_ þ v`  ¦ : Ÿ xô  Ç z  ´+ « > © œu  _  > hµ 1 ϕ ¸ r / å Lô  Ç õ ] js   [2].

ô 

Ç \ V– Ð, ×  æ1 p x† < Ɠ § y n Cõ   1 l x é ß –" é ¶ \ " f S  “   y n Cs 
 Ó

ü

t   \  ¦ s 6   xô  Ç  1 l x_   r] X  x 9  ç ß –[ O ‰ & ³ © œ 1 p x \  @ /ô  Ç  

∗

E-mail: [email protected]

€

ª œô  Ç r & h  z  ´+ « >`  ¦ “ ¦ e ” Ü ¼
, 7 á x  “   ™ èo \  @ /K " f



 H  1 l x_  $ í | 9 `  ¦ r & h Ü ¼– Ð ˜ Ð# Œ×  ¦ à º e ”   H & h ] X ô  Ç z  ´ +

« > © œu  „  Á ºô  Ç z  ´& ñ s  .

s

\     ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f  H ™ èo • ¸ y n Cs 
 Ó ü t   ü < > á ¤

° ú

 “ É r r & h    õ \  ¦ % 3 `  ¦ à º e ”    H  כ `  ¦ ˜ Ð# Œ ×  ¦ à º e ” 



 H  © œu \  ¦ “ ¦î ß – “ ¦, “ §¹ ¢ ¤& h   Ö ¸6   x~ ½ ÓZ O `  ¦ ƒ  ½ ¨ % i  . s 

\

 ¦ 0 AK  Û ¼_ …i ç — ¸' – Ð ½ ¨1 l x ÷ &  H œ í6 £ §   „ à Ðt 6   x 2 " é ¶ ¨ î

€ 

Û ¼H  -\  ¦ > hµ 1 Ï % i Ü ¼ 9, s \  ¦ l ” > r_  MBL z  ´+ « > © œu  ü

<   ½ + Ë # Œ ] j# Q½ + É Ã º e ” • ¸2 Ÿ ¤ á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›`  ¦ > hµ 1 Ï “ ¦, 8 £ ¤

&

ñ  ) a ’    ñ\  ¦ Õ ªA i ” Ü ¼– Ð  Ë ¨# Q % ò  © œ% ƒo  † < ÊÜ ¼– Ð+ ‹ 8 £ ¤

&

ñ  ) a z  ´+ « >X <s ' \  ¦ r  o • ¸2 Ÿ ¤ # Œ  ô  Ç . Õ ªo “ ¦ 7

á

x  “   ™ èo • ¸ y n Cs 
 Ó ü t   ü < > á ¤° ú  “ É r z  ´+ « >  õ \  ¦ % 3  l

 0 AK  _ þ ta Å @_  ß ¼l , _ þ ta Å @ s _   o , µ 1 ϔ  l ü < à º’   l

  s _   o  1 p x`  ¦    or &  9 z  ´+ « > % i  . ‘ : r ƒ  ½ ¨

\

" f > hµ 1 Ïô  Ç z  ´+ « >  © œu \  ¦ “ §¹ ¢ ¤‰ & ³ © œ\   Ö ¸6   x # Œ † < ÆÒ q t[ þ t s

 ‚ ½ Ó_ & h Ü ¼– Ð “ ¦î ß –ô  Ç  € ª œô  Ç + þ AI _  _ þ ta Å @`  ¦ s 6   x K  „ à Ð

½

¨z  ´+ « > t • ¸\  ¦ ½ + É Ã º e ” Ü ¼ 9, z  ´+ « >   õ \  ¦ : Ÿ x K   1 l x_ 

$ í

| 9 \  @ /ô  Ç > h¥ Æ `  ¦ s K  “ ¦  Ö  ¦  Q  8
 " f  H Ó ü t

-213-

Fig. 1. Setting diagram of experimental equipments

Fig. 2. Experimental equipments

o

† < Æ_  s K ü < õ † < Æ& h  ‚ ½ Ó_ $ í † ¾ Ó © œ\ • ¸  H • ¸¹ ¡ §`  ¦ ×  ¦ à º e ”

`  ¦  כ Ü ¼– Ð ó ø Íé ß – ) a  .

II. 2  Ì ¦ R € ¾ “ Ö ¨  ç g Ëì Å­ Ž> 0 . X ê sV 8 ý כ r Ç4  õ m Í

<

gX c l

1. X ê sV  4 ~ ¿

‘

: r ƒ  ½ ¨_  ½ ¨$ í  © œu   H ß ¼>  [ j Òì  r Ü ¼– Ð ( Ž É Ó'  ] j# Q Â

Ò, 8 £ ¤& ñ  Ò, MBL : Ÿ x’   Җ Ð
¾ º# Q4 R e ”  . ( Ž É Ó'  ] j# Q Â

Ò\ " f  H Û ¼H  - ] j# Q x 9  8 £ ¤& ñ  ) a   õ _  r  o á Ԗ ÐÕ ª Ï þ

›Â Òì  r s “ ¦, 8 £ ¤& ñ  ҍ  H x-y¨ î €   Û ¼H  -, œ í6 £ §   5 Å x’  l ,

œ

í6 £ §   à º’  l – Ð s À Ò# Q4 R e ”  . Õ ªo “ ¦ MBL : Ÿ x’   ҍ  H 8

£

¤& ñ Â Ò Û ¼H  -\   ҄ à ̝ ) a œ í6 £ §   à º’  l – РÒ'  „  ² ú ˜ ) a X <

s

' \  ¦ n t _ O  ’    ñ  Ë ¨# Q ( Ž É Ó'  ] j# Q Җ Ð ˜ Ð? /Šғ ¦, ( Ž

É Ó'  ] j# Q Ò\ " f “ : r ] j# Q’    ñ\  ¦ 8 £ ¤& ñ  Җ Ð ˜ Ð? /  H % i 

½ +

É`  ¦ { Œ ™{ © œ “ ¦ e ”  .  6 £ § Fig. 1“ É r z  ´+ « > r Û ¼% 7 ›_  „  ^ ‰

>

h| Ä Ì• ¸s  9 Fig. 2  H z  ´+ « >  © œu \  ¦  ”  Ü ¼– Ð n ” “ É r  כ s 



.

2. 2  Ì ¦ R ç g Ëì Å­ Ž> 0 .

1) ­ Ž? _ Ë S Ë { ¢' [(Stepping motor) Û

¼_ …i ç — ¸'   H ü @ Ò_  DC„  · ú š ¢ ¸  H „  À Ó\  ¦ — ¸' _  y Œ •



© œé ß – \  Û ¼0 Ag A~ ½ Ód ” Ü ¼– Ð { 9 § 4 r &  º ¡ § \     { 9 & ñ ô  Ç y Œ •

•

¸_   r„  `  ¦   H — ¸' s  .   " f s   H { 9 7 á x_  n t _ O 

Fig. 3. Ultrasonic sensor

Fig. 4. MBL equipment

]

j# Q~ ½ Ód ” _  l l – Ð" f { 9 ì ø Í& h “    
– ÐÕ ª „  " é ¶ ˜ Ð   H n  t

_ O  ` O Û ¼+ þ Ad ” _  ] j# Q\  & h ½ + Ë  . 7 £ ¤, n t _ O ` O Û ¼ 1> h

\

 1> h Û ¼9 \ œ(‘ : r ] j¾ ¡ §“ É r l ‘ : ry Œ •• ¸ 1.8

^◦

e ” )\  K { © œ   H



r„  y Œ •ë ß –
p u & ñ S X ‰ô  Ç  r„  î  r1 l x`  ¦ >  ÷ & 9, { 9 § 4 ` O Û ¼_  Ã

ºü < é ß –0 Ar ç ß –{ © œ ` O Û ¼{ 9 § 4 5 Å q • ¸\  & ñ S X ‰ y  q Y V # Œ ƒ  5 Å q î

 r1 l x`  ¦ >   ) a  . ‘ : r z  ´+ « >\ " f Û ¼_ …i ç — ¸'   H Û ¼H  -_ 

– л ¡ ¤ õ  [ j– л ¡ ¤ \  y Œ •y Œ • ô  Ç > hm ”   ҂ Ã Ì % i  . – л ¡ ¤ Û ¼ 

± ps  = å Q
€   [ j– л ¡ ¤ Ü ¼– Ð ô  Ç Û ¼9 \ œ s 1 l xô  Ç  6 £ §  r  – Ð

»

¡ ¤(· ú ¡_  – л ¡ ¤ Û ¼ ± p ~ ½ ӆ ¾ Óõ   H ì ø Í@ /~ ½ ӆ ¾ Ó e ” )`  ¦ Û ¼ ± p   H

~

½ ÓZ O Ü ¼– Ð ¨ î €  `  ¦ Û ¼ ± p ½ + É Ã º e ” • ¸2 Ÿ ¤ ÷ &# Q e ”  . s  ½ ¨› ¸ Ó

ü

t \   6   x ) a ] j¾ ¡ §“ É r D hô  DŽ  l \ " f ë ß –Ž  H 4S56RQ-02542S

–

Ð Ä »m e  ¦   2 © œ — ¸' s  9 & ñ   „  · ú šs  2.5(V), & ñ   „  À Ó 2.0(A/Phase)“   “ ¦Ø  ¦§ 4 + þ A — ¸' \  ¦  6   x % i  .

2) € ¾ “ Ö ¨  ’ Ò ÞÞ Ã ÅM Ñ ÷ • ¤ Þ Ã ÅM 

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  6   x ) a œ í6 £ §   G ' p" f  H T40-16P-903S – Ð r

×  æ \   © œ ´ ú §s  ˜ Ð/ å L ÷ &# Q e ” Ü ¼ 9 s  œ í6 £ §   G ' p" f  H 40(kHz) \ " fë ß – 5 Å x’  õ  à º’  s  0 p xô  Ç ] j¾ ¡ § Ü ¼– Ð / B N l  ×  æ

\

 œ í6 £ §  \  ¦ µ 1 Ï  # Œ Ó ü t ^ ‰– РÒ'  ì ø Í   ) a 6 £ §  \  ¦  Ž Ø  ¦

  H ~ ½ Ód ” Ü ¼– Ð Å Òכ ¹ ½ ¨$ í כ ¹™ è– Ð  H · ú š„   [ j b ” õ  F K5 Å q 8

£ x, Horn 1 p x Ü ¼– Ð ½ ¨$ í ÷ &% 3   [3]. ¢ ¸ô  Ç, “ ¦Å Ò 6   x œ í6 £ §   G '

p" f_   â Ä º\   H · ú š„   [ j b ” õ  œ í6 £ §   & ñ ½ + Ë8 £ x s  " f– Ð ] X

 >  [ O >  # Œ · ú š„   [ j b ” õ  & ñ ½ + Ë8 £ x_  ß ¼l , / B N l ü <

_  e ” x ~  Û ¼ & ñ ½ + Ë\     / B N l  ×  æ 6 £ §· ú šs  & t l • ¸ ô  Ç 

[4].

Fig. 5. Flow Chart of program

3. ­ Ž> 0 . < g# a õ m Í W _ ËV ê s% iP  ³ Žz º§ Ž q œ  X c lV R Ë 1) < g# a ³ Žz º§ Ž q œ  4 ~ ¿

(1) è «— ×Ü «8 b  ¥ U > # a

2 " é ¶ Û ¼H  -  © œu \  ¦ † à Ô\  ¦ l  0 AK  ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f   6

 

xô  Ç á Ԗ ÐÕ ªÏ þ › ƒ  # Q  H Microsoftý \ " f ë ß –Ž  H Visual Ba- sic Ver. 6.0 s % 3  . á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›_  „  ^ ‰& h “   ½ ¨$ í “ É r  6 £ § õ 

°

ú  s  s À Ò# Q& ’  ..

` : Ÿ x’   Ÿ íà Ô [ O & ñ À Җ 2 ; a Û ¼9 \ œ — ¸'  ] j# Q À Җ 2 ;

b 8 £ ¤& ñ X <s '  à º’   x 9   { 9  $  © œ À Җ 2 ; c Õ ªA i ”  $  © œ À Җ 2 ;

(2) k h á    ïç Ã¥ o >Ú r

8 q à Ô_  X <s ' \  ¦ 1 q à Ôm ”  f ” § > =– Ð „  5 Å x   H  כ Ü ¼– Ð X

<s ' _   © œ o  „  5 Å x \  s 6   x ÷ & 9 „  5 Å x 5 Å q • ¸  H Ö ¼o  .

f ”

§ > = Ÿ íà ԍ  H Õ ª Ÿ íà Ô_      ñ\  ¦ COM s    9 COM1, COM2, COM3, COM4  ” > r F ô  Ç . f ” § > = Ÿ íà ԍ  H 5 Å q • ¸

Ö

¼o    H é ß –& h s  e ” t ë ß –, RS-232C : Ÿ x’  õ  ° ú  s  ³ ðï  r o

 )

a : Ÿ x’   ½ ©  s  ¸ ú ˜ ÷ &# Q e ” “ ¦ s \    ñ ¨ 8 Š ÷ &  H l l  # Œ

„ 

y  ´ ú §  ç ß –é ß –ô  Ç X <s '  : Ÿ x’  \  ´ ú §s   Ö ¸6   x ÷ &“ ¦ e ”  .

„ 

5 Å x 5 Å q • ¸  H X <s ' \  ¦ ˜ Ð? /  H 5 Å q • ¸\  ¦ ´ ú ˜ô  Ç . é ß –0 A  H bps(bit per second) s  9 œ í{ © œ „  5 Å x ÷ &  H q à Ôà º\  ¦ ´ ú ˜ô  Ç



. { 9 ì ø Í& h Ü ¼– Ð : Ÿ x’  `  ¦ ½ + É  â Ä º\   H 8 q à Ô : Ÿ x’  `  ¦ > 

÷

&  H X <, ë ß –€  • „  5 Å x 5 Å q • ¸\  ¦ 9600 bps  “ ¦ [ O & ñ ô  Ç €   œ í {

© œ 9600 q à Ô\  ¦ „  5 Å xô  Ç   H ´ ú ˜s Ù ¼– Ð s \  ¦  s à Ԗ Ð ¨ 8 Š í

ß – €   9600/8s   ) a  (1  s à ԍ  H 8 q à Ôe ” ). 7 £ ¤, œ í{ © œ 1200  s à Ô „  5 Å xH † d`  ¦
  · p .

f ”

§ > = : Ÿ x’   Ÿ íà Ԗ Ð X <s ' \  ¦ ˜ Ð? />  ÷ &€    6 £ §_  í  H " f

–

Ð X <s '  5 Å x’   ) a  .

k

¼ Ç Ð j ç Ã - P Ll ' a j ç Ã - A h p  j ç Ã - ¤ 4 כ Ø j ç Ã s

 M : r  Œ • q à ԍ  H † ½ Ó © œ 1 q à Ô, X <s '  q à ԍ  H 7 q à Ô

<

 ʓ É r 8 q à Ô, J o w \  ¦  6   x €   1 q à Ô,  6   x t  · ú §Ü ¼

€ 

 0 q à Ô, 7 á x « Ñ q à ԍ  H ‚  × þ ˜\     1, 1.5, 2 q à Ô


>   ) a  .

\

V\  ¦ [ þ t # Q Ä ºo  ™  ¥ y   6   x   H 5 Å q$ í “   ‘9600, n, 8, 1’`  ¦ ¶ ú ˜( R˜ Ѐ  , „  5 Å x 5 Å q • ¸  H 9600 q à Ô, J o w   H \ O 6 £ §, X

<s '   H 8 q à Ô, 7 á x « Ñ q à ԍ  H 1 q à Ԗ Ð
>   ) a    H

 כ

`  ¦ _ p ô  Ç . s ü < ° ú  “ É r  â Ä º 1  s à Ô_  X <s '  „   5

Å

x| ¨ c M : z  ´] j
  H q à Ô Ã º  H 8 ú x 10 q à Ôs  (r  Œ • q  à

Ô 1 + X <s '  q à Ô 8 + 7 á x « Ñ q à Ô 1 = 10 q à Ô).   

"

f 9600 bps_   â Ä º  s à Ԗ Ð ¨ 8 Ší ß – €   œ í{ © œ 960  s  à

Ô „  5 Å x ÷ &  H  כ s  . ¢ ¸ô  Ç s  כ “ É r 1  s à Ô ë  H   „   5

Å

x ÷ &  H X < €  • 1 ms ™ èכ ¹ H † d`  ¦ _ p  l • ¸ ô  Ç . s  Qô  Ç 5

Å

q • ¸  H X <s ' \  ¦ à º’  ½ + É M :\ • ¸ Õ ª@ /– Ð & h 6   x ) a  .

(3) MBL §  é  > * ‘ ×n 

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  6   xô  Ç MBL : Ÿ x’    © œu   H p ² D G Virnierý _  LabPro ] j¾ ¡ §`  ¦  6   x % i  . 8 £ ¤& ñ  © œu _  > hכ ¹ x 9  l  0

p

x“ É r  6 £ § Õ ªa Ë >õ  ° ú   . ( Ž É Ó' ü <_  : Ÿ x’   [ O & ñ `  ¦ 0 AK " f



 H ‘Serial connection’ Ÿ íà Ô\  ¦  6   x % i  . ¢ ¸ô  Ç Û ¼_ …i ç

—

¸' \  ¦ ] j# Q l 0 AK " f ‘DIG/Sonic1’õ  ‘DIG/Sonic2’

Ÿ

íà Ô\  ¦  6   x % i Ü ¼ 9 8 £ ¤& ñ  ) a X <s ' \  ¦ ( Ž É Ó' – Ð { 9 § 4   l

 0 AK  ‘Channel 1’ Ÿ íà Ô\  ¦  6   x % i  .

2) < g# a ³ Žz º§ Ž q œ  Flow Chart

]

j# Q á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›`  ¦ z  ´' Ÿ r v €    © œ €  $  MBL  © œu ü <

#

Q‹ "  + þ Ad ” Ü ¼– Ð : Ÿ x’  `  ¦ Šғ ¦ ~ à Î`  ¦  כ “  t \  ¦ [ O & ñ >  ÷ &

9 s M : : Ÿ x’   5 Å q • ¸• ¸ t & ñ >   ) a  . ( Ž É Ó' ü < MBL ç ß – _

 : Ÿ x’   Ÿ íà ԍ  H COM Ÿ íà Ô\  ¦ s 6   x % i  . s  Qô  Ç : Ÿ x

’

  [ O & ñ s  = å Q
€   2 " é ¶ Û ¼H  -_  Û ¼ ± p # 3 0 A\  ¦  6   x



– РÒ'  { 9 § 4  ~ à Î  Û ¼_ …i ç — ¸' _  × ¼ s ! Q\  ¦ ½ ¨1 l x r 

&

 Û ¼_ …i ç — ¸' \  ¦  Œ •1 l x r †   . x» ¡ ¤ ~ ½ ӆ ¾ Ó_  Û ¼ ± p“ É r MBL _

 DIC/Sonic1 `  ¦ : Ÿ x K  ] j# Q  9, y» ¡ ¤ ~ ½ ӆ ¾ Ó_  Û ¼ ± p“ É r DIC/Sonic 2 G V , `  ¦ : Ÿ x K  ] j# Qô  Ç . s  Qô  Ç  Œ •1 l x“ É r   6

 

x   [ O & ñ ô  Ç Û ¼ ± p # 3 0 A t  ì ø Í4 Ÿ ¤ K " f { 9 # Qè ß – . Û ¼ ± p õ

& ñ \ " f 8 £ ¤& ñ  ) a X <s '   H Channel 1`  ¦ : Ÿ x K  ( Ž É Ó' – Ð { 9

§ 4 ÷ & 9 ] j# Q á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›“ É r s \  ¦ % 7 ˜Û ¼à Ô  { 9 – Ð t & ñ ô  Ç

 â

– Ð\  $  © œ >   ) a  . ¢ ¸ô  Ç 8 £ ¤& ñ  ) a X <s ' \  ¦ ~ 1 >  · ú ˜ 

^

 ¦ à º e ” • ¸2 Ÿ ¤ Õ ªA i ” Ü ¼– Ð ] jr ô  Ç . s M : Õ ªA i ”   « э  H

$

 © œ÷ &t  · ú §“ ¦ % 7 ˜Û ¼à Ô  { 9 – Ðë ß – $  © œ ) a  . Û ¼ ± p # 3 0 A  t

 Û ¼_ …i ç — ¸'  • ¸² ú ˜ >  ÷ &€   — ¸Ž  H ] j# Q á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›“ É r

= å

Q
>  ÷ &  H X < á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›s  7 á x « Ñ÷ &l  f ” „  \  Õ ªA i ” Ü ¼– Ð

³

ð‰ & ³ô  Ç  « Ñ\  ¦ bmp  { 9 – Ð $  © œô  Ç .

3) < g# a ³ Žz º§ Ž q œ    “ Ó Þ0 n É

Fig. 6“ É r ] j# Q á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›`  ¦ z  ´' Ÿ r (  `  ¦ M :
 
  H  o

€ 

s  .

]

j# Qá Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›_   6   x~ ½ ÓZ O “ É r  6 £ § õ  ° ú   .

` " é ¶& h Ü ¼– Ð s 1 l x : œ íl 0 Au – Ð [  t  ç ß – .

a 8 £ ¤& ñ r  Œ • : Û ¼H  - ¹ ¡ §f ” “   .

b ì  r K 0 p x : Û ¼_ …i ç — ¸' _   r„   y Œ •• ¸\  ¦ › ¸] X ô  Ç .

c $  © œ  © œ™ è : 8 £ ¤& ñ s  ¢ - a « Ñ÷ &€   % ò  © œ o€  õ  % 7 ˜Û ¼à Ô\  ¦

$

 © œô  Ç .

d x» ¡ ¤_  œ íl 0 Au  : r  Œ •_  x» ¡ ¤ Û ¼ ± p 0 Au \  ¦ t

& ñ ô  Ç .

e y» ¡ ¤_  œ íl 0 Au  : r  Œ •_  y» ¡ ¤ Û ¼ ± p 0 Au \  ¦ t

& ñ ô  Ç .

f  { 9 " î : 8 £ ¤& ñ ô  Ç X <s ' \  ¦ $  © œ½ + É  o{ 9 " î `  ¦ & h   H  .

g x» ¡ ¤ ; Ÿ ¤ : x» ¡ ¤_  Û ¼ ± p # 3 0 A\  ¦ t & ñ ô  Ç .

h y» ¡ ¤ ; Ÿ ¤ : y» ¡ ¤_  Û ¼ ± p # 3 0 A\  ¦ t & ñ ô  Ç .

i % ò  © œ o€   : y Œ • & h \ " f_  X <s ' \  ¦  o€   % ò  © œÜ ¼– Ð

  · p . (X <s ' _  ß ¼l \     µ 1 ߓ ¦ # Q¿ ºî  r Á

º] (– Ð ³ ðr  H † d)

j 8 £ ¤& ñ ¢ - a « Ñ : z  ´+ « >`  ¦ 7 á x « Ñ

III. 2  Ì ¦ R ç g Ëì Å­ Ž> 0 . õ u § T  “ Ó Þ” X ¢ € ¾ “ Ö ¨ 8 ý

>

H± n Ç · ‡ ˜ mכ r É ÷ m Ç] M ö+ s ÇÊ Ý õ m Í A 0V Ä

1. € ¾ “ Ö ¨ 8 ý > H± n Ç÷ m Ç] M ö+ s ÇÊ Ý

Fig. 7“ É r " é ¶+ þ A½ ¨" í \  _ ô  Ç á ÔY U3 A q_   r] X Á º] (\  ¦
 



· p  [5–7]. á ÔY U3 A q  r] X  Á º] (  H _ þ ta Å @  s _  ç ß –  \   



  r] X  Á º] ( ² ú ˜ ”   .

Fig. 6. Control program of 2 dimensional scanner

Fig. 8“ É r ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f  6   x ) a œ í6 £ §   ¨ î €   Û ¼H  -\  ¦ s

6   x # Œ z  ´+ « >ô  Ç   õ s  9 s M :  6   xô  Ç " é ¶+ þ A½ ¨" í “ É r { 9  ì

ø Í& h Ü ¼– Ð ´ ú §s   6   x ÷ &  H compact disk(CD)\  ¦ _ þ ta Å @Ü ¼– Ð



6   x % i “ ¦ " é ¶+ þ A½ ¨" í _  ß ¼l   H 2 cm s  9 5 Å x’  l ü < CD



s _   o   H 40 cm, à º’  G ' p" fü < CD s _   o   H 15 cm – Ð % i  . s M :
 è ß – Á º] (  H á Ô î  r   ñ( _   r] X Á º ] (ü < q 5 p wô  Ç ×  æ€ © œ\  " é ¶+ þ Aì ø Í& h _  Á º] (\  ¦ t   H   õ \  ¦

% 3

% 3  . ¿ º   õ _  Á º] (\  ¦ q “ § €   á Ô î  r   ñ( _   r] X  Á

º] (ü < ° ú  s  ¢ - a# 4 ô  Ç  r] X Á º] (  H % 3 t  3 l wÙ þ ¡t ë ß – 7 á x  “  

œ

í6 £ §  • ¸ S  ü <  ð ø Ít – Ð  r] X ·ç ß –[ O _  Á º] (\  ¦ r 



o ½ + É Ã º e ”    H  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ” % 3  .

2. € ¾ “ Ö ¨ 8 ý ‡ ˜ mכ r É÷ m Ç] M ö

1) € ¾ “ Ö ¨ 8 ý ‡ ˜ mכ r É S  ö o Ú7 _T  Ó ÅÊ Ý ÷ m Ç] M ö+ s ÇÊ Ý R w ‹ (1) MathCAD k  å ·Q cl ¤ ˆ >

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H z  ´+ « >  õ ü < q “ § l  0 A # Œ Math- CAD\  ¦ s 6   x # Œ r Ó ý t Y Us ‚  `  ¦ % i  . z  ´+ « >  õ ü < q 

“

§ l  0 AK  r Ó ý t Y Us ‚   › ¸| \ " f œ í6 £ §  _    © œ“ É r 1 cm, 5 Å x’  l ü < à º’  l   s _   o   H 40 cm, 5 Å x’  l ç ß – _   o   H 8 cm – Ð “ ¦, xü < y_  Û ¼ ± p # 3 0 A\  ¦ — ¸¿ º −10 cm \ " f 10 cm– Ð “ ¦& ñ % i `  ¦ M :_   â Ä º\  ¦ q “ §K ˜ Ð .

r

Ó ý t Y Us ‚     õ   H Fig. 9 ü < ° ú   .

Fig. 7. Diffraction patten by hole

Fig. 8. Diffraction patten by compact disk hole

(2) 2 " é ¶ ¨ î €   Û ¼H  -  © œu \  _ ô  Ç z  ´+ « >  õ 

(3) 5 Å x’  l ç ß –  o , 5 Å x’  l ü < Û ¼H  - s _   o     o

\

   É r r  o

` 5 Å x’  l ü < Û ¼H  - s _   o  : L = 25 (cm) { 9  M : (Fig. 11 ∼ Fig. 14 ‚ à Л ¸)

a 5 Å x’  l ü < Û ¼H  - s _   o  : L = 30 (cm) { 9  M : (Fig. 15 ∼ Fig. 18 ‚ à Л ¸)

Fig. 9. Simulated interference pattern using MathCAD

Fig. 10. Interference pattern of 2 dimension scanner

Fig. 11. Interference pattern (distance : 4 cm)

Fig. 12. Interference pattern (distance : 6 cm)

b 5 Å x’  l ü < Û ¼H  - s _   o  : L = 35 (cm) { 9  M : (Fig. 19 ∼ Fig. 22 ‚ à Л ¸)

Fig. 22  H 2 " é ¶ ¨ î €   Û ¼H  - z  ´+ « >  © œu – Ð z  ´+ « >ô  Ç   

Fig. 13. Interference pattern (distance : 8 cm)

Fig. 14. Interference pattern (distance : 10 cm)

Fig. 15. Interference pattern (distance : 4 cm)

Fig. 16. Interference pattern (distance : 6 cm)

Fig. 17. Interference pattern (distance : 8 cm)

Fig. 18. Interference pattern (distance : 10 cm)

Fig. 19. Interference pattern (distance : 4 cm)

õ

– Ð 5 Å x’  l ü < à º’  l   s _   o , 5 Å x’  l ç ß –_   o    



o\  ¦ Å Ò# Q z  ´+ « >ô  Ç   õ [ þ t s  . s    õ – Ð ì  r$ 3 K  ˜ Ѐ   5

Å x’  l ü < à º’  l   s _   o \  ¦ { 9 & ñ >  “ ¦ 5 Å x’  l ç ß – _   o \  ¦ Y O o  €   Á º] ( s _  ç ß –  s  a % v  t   H  כ `  ¦

^

 ¦ à º e ” “ ¦, 5 Å x’  l ç ß –_   o  { 9 & ñ “ ¦ 5 Å x’  l ü < à º

’

 l   s _   o \  ¦ Y O o  €   Á º] ( s _  ç ß –  s  Y O # Q t

  H  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ” % 3  . s  כ “ É r y n Cs 
 Ó ü t   \ " f ^  ¦ Ã

º e ”   H ç ß –[ O ‰ & ³ © œÜ ¼– Ð s Ö  ©   H ¿ º ç ß –[ O Á º] ( s _    o

 ∆y =

^λ0a^L

\   ҽ + Ë÷ &  H   õ e ” `  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

2) ‡ ˜ mכ r ɓ ¤2 ý  T 8 ý ‡ ˜ mß f Ä(T   ] Ø©  †Ê Ý ÷ m Ç] M ö©  †8 ý R  w ‹)

0 A\  ´ ú ˜ô  Ç  ü < ° ú  s  S  “   y n Cs 
 Ó ü t   \ " f
š ¸



 H ç ß –[ O Á º] (ü <  ð ø Ít – Ð 7 á x  “   œ í6 £ §  \ " f• ¸ ° ú  “ É r ç ß –

Fig. 20. Interference pattern (distance : 6 cm)

Fig. 21. Interference pattern (distance : 8 cm)

Fig. 22. Interference pattern (distance : 10 cm)

[ O

Á º] (\  ¦ ˜ Ð% i  . z  ´] j– Ð # QÖ ¼ & ñ • ¸ { 9 u    H   õ “  t 

\

 ¦  Ž 7 £ x l  0 AK  z  ´+ « >Ü ¼– РÒ'  % 3 “ É r ç ß –[ O Á º] (  s _  ç

ß –  `  ¦ s  : r° ú כõ  q “ §K  ˜ Е ¸2 Ÿ ¤  . s p  ¸ ú ˜ · ú ˜ 9”     ü

< ° ú  s  s Ö  ©ô  Ç ¿ º ç ß –[ O Á º] (_  ç ß –  “ É r ∆y =

^λ0_a^L

s  . z  ´ +

« >\ " f  6   x ) a 40 kHz œ í6 £ §  _  „   5 Å q • ¸  H v =

^λ_T⁰

= f · λ

0

s Ù ¼– Ð ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f  6   xô  Ç œ í6 £ §  _    © œ“ É r

λ

₀

= v

T = 340

40000 = 0.0085(m) = 0.85(cm)

  ) a  . s M : / B N l  ×  æ ™ èo _  „   5 Å q • ¸  H 340(m/s) – Ð ¸ ú š

€

Œ ¤ .

\

V\  ¦ [ þ t # Q 5 Å x’  l ü < à º’  l   s _   o  30 cms “ ¦ 5

Å x’  l ç ß –_   o  10 cm €  , s Ö  ©ô  Ç ¿ º ç ß –[ O Á º] (_  ç ß –

Table 1. Comparison theoretical and experimental value of ∆y

source source ∆y ∆y

-receptor -source theoretical experimental q  “ ¦ distance (cm) distance (cm) (cm) (cm)

4 4.25 4.35

6 2.83 3.00

20 8 2.13 2.03

10 1.70 1.73

4 5.31 5.55

6 3.54 3.60

25 8 2.66 2.70

10 2.13 2.18

4 6.38 6.60

6 4.25 4.20

30 8 3.19 3.15

10 2.55 2.55

4 7.44 8.25

6 4.96 5.10

35 8 3.72 3.90

10 2.98 3.00

 

 ∆y  H

∆y = λ

0

L

a = 0.85 × 30

10 = 2.55(cm)

  ) a  . s ü < ° ú  s  # Œ ç ß –[ O Á º] (  s  ç ß –  _  s  : r° ú כ õ

 z  ´+ « >° ú כ_  q “ §\  ¦ Table 1 õ  ° ú  s  ½ ¨ % i  . Table\ 

"

f · ú ˜ à º e ”   H  ü < ° ú  s  ‘ : r ƒ  ½ ¨_  z  ´+ « >  õ   H s  : r° ú כ õ

  _  { 9 u  “ ¦ e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ”  . €  •ç ß –_  s 




 H  Òì  r“ É r 5 Å x’  l ü < à º’  l   s _   o ü < 5 Å x’  l ç ß –_ 



o \  ¦ 8 £ ¤& ñ ½ + É M : 8 £ ¤& ñ  _  š ¸  ´ ú §s  Ÿ í† < ʝ ) a  כ Ü ¼– Ð Ò q

ty Œ • ) a  .

Table 1`  ¦ ì  r$ 3 K  ˜ Ѐ   · ú ¡\ " f [ O " î ô  Ç  כ õ  ° ú  s  5 Å x’   l

ü < à º’  l   s _   o  { 9 & ñ ½ + É M : 5 Å x’  l ç ß –  o 

 Y O # Qt €   Á º] ( s _  ç ß –  s  a % v  t “ ¦, 5 Å x’  l ç ß –   o

 { 9 & ñ ½ + É M : 5 Å x’  l ü < Û ¼H  -  s _   o  Y O # Q 

€ 

 Á º] ( s _   o  Y O # Qf ” `  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

IV. w ‹ “ Õ ×X ì Ä  › ͓ Ó Þ

1. 7  Ê Ý] K ¡Ê Ý w ‹ “ Õ ×Ê ÝX N Ë; c" e8 ý   Ž Ò Þå ¾ ËV Ó Å ‰ ˜ m Ì ¦ R 7  “ §¹ ¢ ¤ õ & ñ \ " f  1 l x õ  › ' aº   ) a é ß –" é ¶_  ƒ  > $ í `  ¦ œ í 1

p

x† < Ɠ §Â Ò'  “ ¦1 p x† < Ɠ § t  ¶ ú ˜( R˜ Е ¸2 Ÿ ¤  . œ í1 p x† < Ɠ § 3† < Ƹ   ™ èo ? /l  é ß –" é ¶ \ " f  H ™ èo _  µ 1 ÏÒ q tõ  ™ èo \  ¦ „  

²

ú ˜r v   H ~ ½ ÓZ O `  ¦ ¹ 1 Ô ˜ Ѝ  H ‰ & ³ © œ ×  æd ” _  B Ä º / 'î  r > h¥ Æ  Ü

¼– РÒ'  r  Œ •÷ &“ ¦ e ” Ü ¼ 9, 5† < Ƹ  \ " f  H y n C_  ì ø Í ü < Ï ã J ] X

õ  › ' aº   e ”   H ? /6   x Ü ¼– Ð # Œ Q t   Ö  ¦ õ  E $ ™Ý ¼– Ð “  K  Ò q

t|    © œ_  : £ ¤f ç `  ¦ q “ § “ ¦ z  ´Ò q t Ö ¸ \ " f  Ö  ¦ õ  E $ ™Ý ¼

s

6   x ÷ &  H \ V\  ¦ ¹ 1 Ô ˜ Е ¸2 Ÿ ¤ “ ¦ e ”   [8].

×

 æ† < Ɠ § õ & ñ “   7† < Ƹ  \ " f  H y n C_  ì ø Í , Ï ã J] X , ì  rí ß –, ½ + Ë

$ í

`  ¦ › ' a¹ 1 Ï “ ¦, z  ´Ò q t Ö ¸ \ " f Õ ª \ V\  ¦ ¹ 1 Ô ˜ Е ¸2 Ÿ ¤ “ ¦ e ”  Ü

¼ 9, d ”  o õ & ñ Ü ¼– Ð Ó ü t5 Å q \ " f_  „  ì ø Í \  ¦ „ à н ¨? /6   x Ü ¼– Ð ]

jr  “ ¦ e ”  . ¢ ¸ô  Ç 6   x à º^ o =`  ¦ s 6   x # Œ # Œ Q t   1 l x

`

 ¦ ë ß –[ þ t # Q ˜ Г ¦,  1 l x_  $ í | 9 `  ¦ s K ½ + É Ã º e ” • ¸2 Ÿ ¤ “ ¦ e ”

Ü ¼ 9 ™ èo ü < Ó ü t    1 p x \  @ / # Œ † < Æ_ þ vô  Ç  [9].

“

¦1 p x† < Ɠ § õ & ñ “   10† < Ƹ   õ † < Æ\ " f  H Ò q t Ö ¸ Šҁ  \ " f # Œ



Q t  \ V\  ¦ : Ÿ x # Œ  1 l x`  ¦ ¹ 1 Ô ˜ Г ¦, s [ þ t`  ¦ 7 á x  ü <

S  – Ð ì  r À Óô  Ç  [10]. Õ ªo “ ¦  1 l x_  µ 1 ÏÒ q tõ  „    1 p x \ 

@

/K  · ú ˜ ˜ Г ¦  1 l x \  -t  Ò q t Ö ¸ \  # Qb  G>  s 6   x ÷ &  H t 

† <

Æ_ þ vô  Ç . ¢ ¸ô  Ç 6   x à º^ o =  1 l x õ  à º€    z  ´+ « >`  ¦ : Ÿ x K   1 l x

`

 ¦ „      H B | 9 “ É r s 1 l x t  · ú §t ë ß – \  -t  „  ² ú ˜÷ &



 H ‰ & ³ © œ\  @ /K  „ à н ¨ “ ¦, ™ èo \  ¦ s 6   x # Œ  1 l x_  [ jl 

  " é ¶ \ " f Y O # Q| 9 à º2 Ÿ ¤ €  •K t   H s Ä »\  @ /K  † < Æ_ þ vô  Ç



. 11† < Ƹ   Ó ü t o ` õ 3 l q \ " f  H  1 l x_  : £ ¤$ í `  ¦
 ? /  H כ

¹™ è\  ¦ · ú ˜“ ¦ s [ þ t  s _  › ' a > \  ¦ s K   9,  1 l x_  ”  ' Ÿ  õ

 ì ø Í , Ï ã J] X , „  ì ø Í  ‰ & ³ © œ`  ¦ s K  “ ¦ z  ´Ò q t Ö ¸ \ " f › ' a º 

 ) a ‰ & ³ © œ`  ¦ ¹ 1 ԍ  H  . ¢ ¸ô  Ç  1 l x_  ç ß –[ O õ   r] X ‰ & ³ © œ`  ¦ à º

€ 

  µ 1 ÏÒ q tl \  ¦ s 6   xô  Ç ¿ º > h_  ½ ¨€   _  ç ß –[ O s 
 s ×  æ _

þ ta Å @\  _ ô  Ç % ò _  ç ß –[ O  z  ´+ « >õ  a % v“ É r _ þ ta Å @`  ¦ : Ÿ x õ ô  Ç Ã º€   

  r] X    H — ¸_ þ v`  ¦ › ' a¹ 1 Ï “ ¦,   ñs 
 pÛ ¼_  " é ¶ o – Ð   1

l

x_   r] X `  ¦ [ O " î  9, y n Cs  ™ èo  1 p x_   1 l x õ  ° ú  s   r ] X

   H t  Ò q ty Œ •K ˜ Ð>  ô  Ç . y n C_   r] X  z  ´+ « >“ É r Y Us $  F  g

"

é

¶ õ  a % v`  ¦ _ þ ta Å @`  ¦ s 6   x # Œ r # 3 z  ´+ « >Ü ¼– Ð ˜ Ð# ŒÅ Ò 9 y n C _

  r] X õ  ç ß –[ O ‰ & ³ © œs 
 
  H \ V\  ¦ z  ´Ò q t Ö ¸ \ " f ¹ 1 Ô 

˜

Ð>  ô  Ç . y n Cs   r] X  x 9  ç ß –[ O ô  Ç   H  כ “ É r y n Cs   1 l x$ í

`

 ¦ t “ ¦ e ”    H 7 £ x  s  9, ¼ # F  g ) a    H  כ “ É r y n Cs  S   e ”

`  ¦
  · p . ¢ ¸ô  Ç Ó ü t| 9  \  ¦ : Ÿ x # Œ p r & h “   [ j> \ 

"

f  H y n Cõ   ð ø Ít – Ð Ó ü t| 9  { 9  • ¸  1 l x$ í `  ¦ t “ ¦ e ”  6

£

§`  ¦ † < Æ_ þ vô  Ç . 12† < Ƹ   Ó ü t o a\ " f  H „  l  ”  1 l x‰ & ³ © œõ 

„ 

 l  _  µ 1 ÏÒ q tõ  „   \  @ / # Œ s  : r& h Ü ¼– Ð 7 á x½ + Ë # Œ s

K  “ ¦ µ 1 τ  r v • ¸2 Ÿ ¤ % i  .

s

ü < ° ú  s  7  “ §¹ ¢ ¤ õ & ñ \ " f  H 7 á x A ü <  H  Ø Ô>  1† < Æ

¸ 

\ " f 10† < Ƹ   t _  10¸   l ç ß – 1 l xî ß –`  ¦ ² D G   / B N: Ÿ x “ §¹ ¢ ¤ l

ç ß –Ü ¼– Ð  Œ ™“ ¦ e ”  . œ í1 p x† < Ɠ §\ " f ×  æ† < Ɠ §– Ð  Å # Q  H õ

& ñ s 
 ×  æ† < Ɠ §\ " f “ ¦1 p x† < Ɠ §– Ð  Å # Q  H õ & ñ \ " f † < Æ _

þ

v ? /6   x“ É r $ † < Ƹ  \ " f  H  ƒ  \  @ /ô  Ç › ' a¹ 1 Ïõ   â + « >`  ¦ : Ÿ x

# Œ  ƒ  \  • 2 ;¸ n q >  “ ¦, † < Ƹ  s  `  ¦  y Œ ™\     & h 

& h Ü ¼– Ð õ † < Æ_  > h¥ Æ  s K \  Å Òî ß –& h `  ¦ ¿ º• ¸2 Ÿ ¤ % i  .

¢

¸, ¨ 8 Š â õ  z  ´Ò q t Ö ¸ ë  H ] j\  ¦ † < Æ_ þ v_  ™ èF – Ð  Ö ¸6   x “ ¦, „ à Ð

½

¨  Ö ¸1 l x`  ¦ : Ÿ x # Œ Ò q t Ö ¸ Å Ò0 A\ " f { 9 # Q
  H ë  H ] j\  ¦ Û ¼Û ¼

–

Ð µ 1 Ï|  “ ¦ K     9  H I • ¸\  ¦ l Ø Ô• ¸2 Ÿ ¤  9 † < ÆÒ q t_ 

Table 2. Curriculum for wave subject of element-middle-high school

element element middle high

grade

(3) (5) (7) (10, physics`,a)

sound mirror and lens light wave energy

◦ generation ◦ image feature by mirror ◦ reflection & refraction ◦ variety & utilization

◦ propagation ◦ image feature by lens ◦ dispersion & composition ◦ propagation & energy

◦ total reflection

wave & particle

wave ◦ generation & propagation

◦ generation ◦ reflection & refraction

subject ◦ intensity ◦ interference & diffraction

◦ propagation

◦ polarized light

◦ photoelectric effect

◦ material wave

electric & magnetic field

◦ electromagnetic wave

0 p

x§ 4 õ  כ ¹½ ¨\      € ª œô  Ç ‚  × þ ˜  Ö ¸1 l x ×  æd ” Ü ¼– Ð z  ´r   9, † < ÆÒ q t > h> h“  _   l  Šҕ ¸& h “   † < Æ_ þ v 0 p x§ 4 `  ¦ † ¾ Ó © œr v 

“

¦, õ † < Æ& h “   ™ è| 9 `  ¦ µ 1 ω & ³ ½ + É Ã º e ”   H l  r\  ¦ ] j/ B N • ¸ 2

Ÿ

¤ ô  Ç . ¢ ¸, õ † < Æ_  é ß –¼ # & h “   t d ”  „  ² ú ˜˜ Ð   H l ‘ : r > h

¥ Æ

`  ¦ Ä »l & h s “ ¦, : Ÿ x½ + Ë& h Ü ¼– Ð s K  • ¸2 Ÿ ¤ “ ¦, ‚ ½ Ó_ $ í ,

>

h~ ½ Ó$ í , Ì  o› ' a$ í , ½ + Ëo $ í , a ž ?1 l xd ” `  ¦ l Ø Ô  H X < Ä »_ ô  Ç .

t

F K  t  ƒ  / å Lô  Ç œ í1 p x† < Ɠ §Â Ò'  “ ¦1 p x† < Ɠ § t _   1 l x › ' a º 

  " é ¶_  ƒ  > $ í `  ¦ Table 2 ü < ° ú  s  & ñ o  # Œ
 ? /% 3 



.

2.   Ž Ò Þ8 ý  z » õ m Í Y ê s8 ýX ì Ä  › ͎ Ò Þ; c8 ý  › ͓ Ó Þ

p

A    r  H D h– Ðî  r ½ ¨› ¸\  ¦  Ò q tr ( ” Ü ¼– Ð+ ‹ D h– Ðî  r † < Æ _

þ

v ¨ 8 Š â s  µ 1 ÏÒ q t÷ &“ ¦ r / B Nç ß –& h Ü ¼– Ð ƒ  ] j # Qn " f
 † < Æ_ þ v

Fig. 23. Interference pattern by 4 source (source - recep- tor distance : 25 cm)

½ +

É Ã º e ” • ¸2 Ÿ ¤ [ j> – Ð_  \ P  2 ; † < Æ_ þ v s  כ ¹' õ A÷ & 9, D h– Ðî  r ë  H ]

j  © œS ! \  @ /ô  Ç ë  H ] j K    0 p x§ 4 õ  ‚ ½ Ó_ $ í s  כ ¹½ ¨  ) a  .

‘

: r ƒ  ½ ¨  H s  Qô  Ç    o_   H d  ¦ s  “ ¦ ½ + É Ã º e ”   H t d ”  l

ì ø Í  r\  @ /6 £ x l  0 Aô  Ç D h– Ðî  r z  ´+ « > ~ ½ ÓZ O  • ¸{ 9 õ  z  ´ +

« >  © œu \  ¦ ×  æ† < Ɠ § õ † < Æ Ä ºÃ º ì ø Í, õ † < Æ z  ´+ « >ì ø Í\ " f  Ö ¸6   x

 
 “ ¦1 p x† < Ɠ § Ó ü t o  à º\ O \ " f  1 l x õ  { 9  _  é ß –" é ¶ ×  æ

\

 ç ß –[ O õ   r] X ‰ & ³ © œ, ‚ ½ Ó_ & h  F | ¾ Ӂ Ö ¸1 l x \  † < Æ_ þ v  « і Ð ] j /

B

N½ + É Ã º e ”  .

Fig. 22 ü < Fig. 23“ É r 5 Å x’  l  4> h\  ¦  6   x # Œ z  ´+ « > % i  Ü

¼ 9 5 Å x’  l ç ß –_   o \  ¦ 10 cm – Ð { 9 & ñ >  “ ¦ 5 Å x’  l  ü

< à º’  G ' p" f_   o \  ¦ 25 cm, 35 cm{ 9  M :_  z  ´+ « >   õ s 



. z  ´+ « >   õ \  ¦ ¶ ú ˜( R˜ Ѐ   5 Å x’  l  ¿ º > h\  ¦ t “ ¦ z  ´+ « >

ô 

Ç   õ ü < ° ú  s  5 Å x’  l ü < à º’  G ' p" f  s _   o \  ¦ Y O o 

€   ç ß –[ O Á º] (ç ß –  s  Y O # Qt   H  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ” Ü ¼ 9, 4> h _

 5 Å x’  l \  ¦  6   x # Œ  ´ n qó ø Í — ¸€ ª œ_  ç ß –[ O Á º] (\  ¦ % 3 `  ¦

Fig. 24. Interference pattern by 4 source (source - recep-

tor distance : 35 cm)

Ã

º e ” % 3  . s ü < ° ú  s  _ þ ta Å @_  > hà º, C u _     o\  ¦ : Ÿ x 

#

Œ  € ª œô  Ç Á º] (_  ç ß –[ O Á º] (\  ¦ % 3 `  ¦ à º e ”  . Õ ªo “ ¦ s 



Qô  Ç z  ´+ « >`  ¦ : Ÿ x # Œ ‚ ½ Ó_ $ í õ  „ à н ¨0 p x§ 4 _  ’   © œ`  ¦ • ¸— ¸

 9,   õ \  @ /ô  Ç ž Ð_ , ž Џ : r`  ¦ : Ÿ x # Œ  1 l x_   r] X , ç ß – [ O

 ‰ & ³ © œ`  ¦ s K  “ ¦ † < ÆÒ q t[ þ t s  y Œ • _  < É ª p ü < 0 p x§ 4 \  ´ ú 

>

 ‚  × þ ˜ # Œ † < Æ_ þ v½ + É Ã º e ” • ¸2 Ÿ ¤  € ª œô  Ç z  ´+ « >~ ½ ÓZ O õ    õ 

\

 ¦ ] jr  # Œ  Ö ¸6   xô  Ç .

V. + s Ç Â ] Ø õ m Í < gŽ ¹ Å

‰ &

³@ /  r  H & ñ ˜ Ð: Ÿ x’   l Õ ü t_  / å L  ô  Ç µ 1 ϲ ú ˜õ  t d ” l ì ø Í



 r– Ð_     o\ " f “ §¹ ¢ ¤ J  Q e ” • ¸    o “ ¦ e ”  . õ 



_  à º1 l x& h  t d ”  „  ² ú ˜õ  y © œ_  ×  æd ”  à º\ O ¨ 8 Š â \ " f,  € ª œ ô 

Ç † < Æ_ þ v  « Ñ\  ¦  „ ½ ÓÜ ¼– Ð  l Šҕ ¸† < Æ_ þ v, ‚ ½ Ó_ & h   “ ¦§ 4 , a ž

?1 l x& h  h Ë >_  $ í õ  ×  æ r ÷ &  H ½ ¨$ í Å Ò_ & h  à º\ O ¨ 8 Š â s    o

B ^ ” K  “ ¦ e ”  . õ † < Æz  ´+ « >“ §¹ ¢ ¤ \ " f• ¸ s  Qô  Ç r @ /& h 

 

 o\  _  # Œ þ j  H \   H õ † < Æz  ´s  ‰ & ³@ / o ÷ &% 3 “ ¦ „  : Ÿ x

&

h “   z  ´+ « >˜ Ð   H ( Ž É Ó' \  ¦ s 6   xô  Ç z  ´+ « >  © œu [ þ t_  • ¸{ 9 ÷ &

“

¦ e ”  . ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f• ¸ ( Ž É Ó' `  ¦  Ö ¸6   x   H MBL l Z O `  ¦

&

h 6   x # Œ á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›õ  z  ´+ « >  © œu \  ¦ > hµ 1 Ï % i  . ™ èo • ¸ y n

Cs 
 Ó ü t   ü < > á ¤° ú  “ É r r & h    õ \  ¦ % 3 `  ¦ à º e ”    H

 כ

`  ¦ ˜ Ð# Œ ×  ¦ à º e ”   H  © œu \  ¦ “ ¦î ß – % i  . s  Qô  Ç  © œu \  ¦

>

hµ 1 Ï l  0 A # Œ Û ¼_ …i ç — ¸' – Ð ½ ¨1 l x ÷ &  H œ í6 £ §   „ à Ðt 6   x 2 " é ¶ ¨ î €  Û ¼H  -\  ¦ > hµ 1 Ï % i “ ¦, s \  ¦ l ” > r_  MBL  © œ u

ü <   ½ + Ë # Œ ] j# Q • ¸2 Ÿ ¤ á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›`  ¦ > hµ 1 Ï % i Ü ¼ 9 8 £ ¤

&

ñ  ) a ’    ñ\  ¦ Õ ªA i ” Ü ¼– Ð  Ë ¨# Q % ò  © œ% ƒo † < ÊÜ ¼– Ð" f 8 £ ¤& ñ

 )

a z  ´+ « >X <s ' \  ¦ r  o • ¸2 Ÿ ¤ % i  . _ þ ta Å @_  ß ¼l , _ þ t a Å

@ s _   o , µ 1 ϔ  l ü < à º’  l   s _   o  1 p x`  ¦    o r

&  z  ´+ « >ô  Ç   õ , 7 á x  “   ™ èo • ¸ y n Cs 
 Ó ü t   ü < > á ¤° ú  

“

É r z  ´+ « >  õ \  ¦ % 3 `  ¦ à º e ” 6 £ §`  ¦ S X ‰ “   % i  . ¢ ¸ô  Ç, ‘ : r ƒ  

½

¨\ " f  H ‚ ½ Ó_ $ í “ §¹ ¢ ¤`  ¦ 0 A # Œ _ þ ta Å @_  > hà º, _ þ ta Å @_  0 A u

,  € ª œô  Ç — ¸€ ª œ_  _ þ ta Å @ 1 p x`  ¦ ] j Œ • # Œ  € ª œô  Ç — ¸€ ª œ_   r ] X

 x 9  ç ß –[ O Á º] (\  ¦ ¹ 1 Ô ? /% 3  .

‘

: r  © œu \  ¦ Ó ü t o “ §¹ ¢ ¤ \   Ö ¸6   x # Œ † < ÆÒ q t[ þ t s  ‚ ½ Ó_ & h Ü ¼– Ð

“

¦î ß –ô  Ç  € ª œô  Ç + þ AI _  _ þ ta Å @\  @ /K " f• ¸ z  ´+ « >½ + É Ã º e ” Ü ¼ 9 z  ´+ « >   õ \  ¦ Z  ~ “ ¦ ž Ð_ \  ¦ : Ÿ x K   1 l x_  $ í | 9 \  @ /ô  Ç > h

¥ Æ

`  ¦ s K  “ ¦ s \  ¦ s 6   xô  Ç Ó ü t o † < Æ_  s K \ • ¸  H • ¸¹ ¡ §

`

 ¦ ×  ¦ à º e ” `  ¦  כ s   ó ø Íé ß – ) a  .

D

h– Ðî  r ë  H oü < à º´ ú §“ É r & ñ ˜ Ð > h“  _  Ò q t Ö ¸ \  ´ ú §“ É r Â Ò {

Œ

™`  ¦ Šҍ  H š ¸Z þ t± ú ˜ “ §¹ ¢ ¤‰ & ³ © œ\ " f• ¸ r @ /& h   © œS ! \   Ò6 £ x

  H = å Se ” \ O   H ” ¸§ 4 s  e ” # Q  ô  Ç “ ¦ ^  ¦ M :, Ä ºo  ‰ & ³ F

  6   x ×  æ s  
 ° ú Æ ғ ¦ e ”   H õ † < Æ “ §¹ ¢ ¤ ¨ 8 Š ⠕ ¸ À 1 Ïo 

>

h‚  ÷ &“ ¦  7 # Q4 R  ½ + É  כ s  ´ ú § . : £ ¤ y  ( Ž É Ó' \  ¦ B ^ ‰

–

Ð ô  Ç Ò q t Ö ¸¨ 8 Š â \  & h 6 £ x l  0 Aô  Ç ” ¸§ 4 s  Ò q ty Œ •˜ Ð  Ö ¼o 

>

 g Ë >È Ò÷ &“ ¦ e ”   H † < Ɠ § ‰ & ³ © œ“ É r p A  ¨ 8 Š â `  ¦ 0 p x1 l x& h Ü ¼– Ð

›

¸" î “ ¦ @ /% ƒ   H X < € 9 כ ¹ô  Ç ] jì ø Í › ¸| `  ¦ ° ú Æ ғ ¦ , & h 



8 & h F G& h “   ” ¸§ 4 s  e ” # Q  ½ + É  כ s  . õ † < Ɠ §¹ ¢ ¤ì  r  \ 

"

f ‰ & ³F  t  > hµ 1 ϝ ) a ( Ž É Ó'  á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›“ É r  © œ [ j> \ " f _  ^ ‰+ « >s l  M :ë  H \  ‰ & ³z  ´y Œ ™s   Ò7 á ¤  9 † < Æ_ þ v Ö ¸1 l x \  à º 1

l

x& h “   ì ø ̀   MBL“ É r † < ÆÒ q t[ þ t s   Ö ¸1 l x ×  æ z  ´+ « >  « Ñ_  ‚ ½ ÓØ  ¦ õ

 › ¸ Œ • x 9  ì  r$ 3 _  f ” ] X & h “   • ¸½ ¨– Ð s 6   x| ¨ c à º e ”   H  © œ& h  [

þ

t`  ¦ t “ ¦ e ”  . ‘ : r ƒ  ½ ¨? /6   x“ É r ×  æ† < Ɠ § ‚ ½ Ó_ & h  F | ¾ Ӂ Ö ¸ 1

l

x õ  “ ¦1 p x† < Ɠ § Ó ü t o à º\ O \  & h 6   x½ + É Ã º e ”  “ ¦ ‘ : r  . õ † < Æ s


 Ó ü t o \  < É ª p \  ¦ ° ú “ ¦ e ”   H † < ÆÒ q t[ þ t \ >  ] jr  €   D h

–

Ðî  r ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð  r] X õ  ç ß –[ O ‰ & ³ © œ`  ¦ ] X ½ + É Ã º e ” “ ¦ ‚ ½ Ó_ & h 



“ ¦ü < ^ ‰> & h “   „ à н ¨\  ¦ ½ + É Ã º e ” `  ¦  כ Ü ¼– Ð l @ /  ) a  .

P c

p 8 ý ò k >

s

  7 Hë  H“ É r 2001¸  • ¸ † < ÆÕ ü t”  < É ª F é ß –_  t " é ¶ \  _  # Œ t 

"

é

¶ ÷ &% 3 6 £ §(KRF-2001-005-C00034).

Y c

p w Š à U Ø ”  ô

[1] Minister of Education, Science Curriculum (Minis- ter of Education, Seoul, 1997).

[2] Minister of Education, Science Curriculum Intro- duction (Minister of Education, Seoul, 1997).

[3] Pascal Encyclopedia, http://kr.100.yahoo.com/

result.html?pk=18686000

[4] Ultrasonic and using Method edited by J. R. Lee (Sehwa, Seoul, 1997).

[5] General Physics edited by J. O. Kim (GyoHakSa, Seoul, 1997), p. 1073.

[6] Physics in College (KwangLimSa, Seoul, 1997), p.

783.

[7] Modern Optics, edited by J. O. Kim (Science Book Center, Seoul, 1998), p. 339.

[8] J. S. Kwon, etc. Science Education (Education Sci- ence, Seoul, 1998), p. 157.

[9] Minister of Education, Science Curriculum (DaeHan Textbook Co., Seoul, 1998). Vol. 9.

[10] K. H. Woo etc., High School Science Guide book for

teachers, (Institute of JoongAng Education Promo-

tion, Seoul, 2001).

Design for a Two-Dimensional Ultrasonic Scanner Using MBL Equipment and Its Educational Application

Yun-Cheol Pyo

Chun chun Middle School, Suwon 314-701 Sang-Tae Park,

^∗

Heebok Lee and Keun-Cheol Yuk

Institute of Science Education, Kongju National University, Konju 314-701 (Received 27 June 2005, in final form 29 August 2005)

This study was focused on designing a new instrument that could visualize sound wave phenom- ena, like easily visualizing the wave nature of light and water waves in a school laboratory and on presenting its educational implications. Ne developed this instrument by using an ultrasonic plane scanner that was implemented by working with two stepping motors and a commercial microcom- puter based laboratory (MLB) device. We also developed an operating program for measuring the two-dimensional sound intensity and for visualizing its image. The measured data were analyzed, as well as visualized, for various positions of the signal sources and the receiving sensors. With he instrument, a longitudinal sound wave was detected visually like a light or a water wave. The ex- perimental results showed two different patterns of interference fringes, depending on the distances between the sound sources and the receiving sensor. The pattern of the interference fringe was widen when the distance between the receiving sensor and the sources increased with the distance between sources being fixed. On the other hand, it became narrower when the distance between sound sources increased with the distance between the sources and the receiving sensor being fixed.

These phenomena agreed with the theoretical simulations. We expect this instrument to be useful for teachers to guide inquiry-based experiment in schools because students can invent slits of various types creatively and take part in active discussions with their experimental results. As a conclusion, we expect students to be able to understand the characteristics of various waves and to enhance their scientific creativity in physics by using our instrument.

PACS numbers: 01.40.F

Keywords: MBL experimental equipment, Ultrasonic, Physics education, Original development, Wave prop- erty

∗

E-mail: [email protected]