布朗运动实验观测的改进_布朗运动论文

布朗运动实验观测的改进_布朗运动论文

观察“布朗运动”实验的改进,本文主要内容关键词为:布朗运动论文,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。

观察布朗运动,是学习分子动理论,研究热学现象的基础之一,在教学中一直是一个难点。近两年我们在教学中对此进行了较大的改进,取得了很好的效果。我们的改进主要是在显微镜装片的制作和观察方法这两个方面。

一、制作被观察液体的装片

过去都是按照生物课教学的一般方法,将一滴配好的被观察液体滴在载玻片上,再把一片盖玻片盖上去,放在显微镜下观看。观察过程中经常发现被观察液体定向流动的现象,而不能观察到悬浮颗粒的无规则运动。经过分析,我们认为液体定向流动的原因,除载物台不水平外,还有载玻片与盖玻片接触不紧密、液体蒸发快、空气流动、热的对流等因素。现在制作装片时,我们使用了生物实验室一种特殊的带有一个小的凹坑的载玻片(也可以自己仿制),把配制好的被观察液体滴到凹坑里,用盖玻片盖好、压紧,注意不要留有气泡。用熔化的石蜡把盖玻片的周围与载玻片密封起来,这样就能彻底解决被观察液体的定向流动问题,且大大延长了装片的使用时间。

被观察液体的配制方法也做了改变,我们发现用黄广告色的效果比用墨汁好得多,取绿豆粒大小的一点黄广告色,放入40mL的清水中,搅拌均匀,静置一刻钟后即可使用。

二、观察方法的改进

原来的方法是让学生用显微镜观看被观察液体的装片,由于学生使用显微镜时有多种不稳定因素和不正确的操作,在显微镜里除了可能看到悬浮颗粒的无规则运动即布朗运动外,还可能看到多种不应该看到的现象,如悬浮颗粒全部朝一个方向运动;满视野只有一两个大的颗粒且静止不动;有时看到的是镜头上的脏污;有时什么也看不见。因为老师不可能在课堂上逐一了解学生都看到了什么,加上课堂上时间有限,也不可能对学生的观察都进行有针对性的指导,往往是学生看到什么算什么,也没有进一步分析研究。观察结束,许多学生对布朗运动没有形成一个正确的认识和理解。因此,必须将这种由学生单独用显微镜观察的方法,变成在老师指导下全班学生一起观察、研究和讨论的方法。

我们的具体做法是,用前面叙述的方法将被观察液体制成装片,在一台显微镜上调节好,看到“布朗运动”的现象后,用一架带有显微摄像功能的摄像头替换显微镜的目镜(我们使用了北京太极星光学仪器公司的TJ—99视频演示仪,其它型号显微摄像器材均可),将显微摄像头的信号输出端用屏蔽导线连接到一台大屏幕电视机上,或者连接到视频投影仪上。这样,在大屏幕电视或投影银幕上就可以看到“布朗运动”的大幅画面——大量的黄广告色悬浮颗粒一直做无规律运动。课堂上,同学们在老师指导下,认真观察、分析这些画面,记录某一颗粒在不同时刻的运动轨迹,进行热烈的讨论,加深对布朗运动实质的理解,所有这一切仅用几分钟就完成了,既节省了时间,亦取得了很好的教学效果。

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