简单易行的光的干涉和衍射实验,本文主要内容关键词为:简单易行论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
对于光的干涉和衍射实验,许多老师习惯用现有的实验器材直接演示。即用激光束对准光栅照射,光栅上刻有不同规格的单缝、双缝和圆孔。在白色的屏上或墙壁上就可以看到干涉图样或衍射图样。这个实验现象很清晰,但学生无法看到光栅上的单缝、双缝和圆孔。只能听老师的口述。因此,实验的可信度和说服力大受影响。为此,笔者研究并反复试验对该实验作了以下改进,效果非常理想。
一、演示双缝干涉
取一张厚度约为0.3mm的纸(如明信片)剪成一长2cm、宽0.5cm的纸片。在两侧分别用厚度约为0.1mm的纸夹住(如图1所示)。再将其夹在游标卡尺的两尺脚之间,这样就形成双缝。缝的宽度就是纸的厚度约为0.1mm,双缝的距离就是厚纸的厚度约为0.3mm。改变纸的厚度或者层数就可以得到不同规格的双缝,用激光束对准其照射,可以得到不同的光的干涉图样。
二、演示光的衍射实验
实验一 取一张厚度约为0.1mm的纸片,再将其夹在游标卡尺的两尺脚之间。这样就形成了单缝,且缝的宽度就是纸的厚度约为0.1mm。用激光束对准其照射,可以得到光的衍射图样,改变纸层数就可以得到不同规格的单缝,进而比较不同缝宽形成的衍射图样。
实验二 直接用激光束照射游标尺的两尺脚之间缝隙,逐渐减小缝隙大小。可以看到衍射图样随缝隙的变小而逐渐由小变大、由里向外、由亮变暗直到消失。该实验优点是使衍射图样由静止变成运动、由间断变成连续、由突变变成渐变。
实验三 在硬纸片上用细针扎一个小孔。用激光束照射小孔。可以在墙壁上看到圆孔衍射图象。
以上实验直观性强,简单易行。所有单缝、双缝的制作可在课堂上现场完成。这样就有很强的说服力和感染力。也可以培养学生物理实验的能力和兴趣,教学效果很好。