用简易方法演示光的干涉与衍射实验
用简易方法演示光的干涉与衍射实验
不少学校由于实验条件的限制,教师在讲授光的干涉、光的衍射这部分内容时,无法进行光的双缝干涉、光的单缝衍射实验。结果只能纸上谈兵,学生趣味不浓。实际上只要就地取材,用简易的方法稍作加工后就可以较好地进行这两个实验。福建莆田市教师进修学院林世正老师结合本人的一些实践,谈谈双(单)缝的制作及光的干涉、衍射图样的直接观察方法。
1双缝干涉实验
(1)双缝制作:
方法①:将摔坏的镜子碎片(指甲大小即可),在其反面红色的水银镀层上,用锋利的小刀或刀片配合三角板刻画二条长lcm、间距为0.1—0.7mm的平行线,即可得到透明光滑双狭缝。
方法②:用精装香烟的锡箔纸,裁成约2×4cm2的长方形,然后把长方形锡箔纸展平、对折,用锋利的剪刀垂直于折迭线平行地剪二刀(长度与间距同方法①)。把该锡箔纸展开后,对着亮光用手稍作调整即得宽度均匀的两狭缝。
照上述方法分别制作几组间距不同的平行双缝,待用。
(2)光源
①点光源:手电筒上的小灯珠(卸去聚光部分)或远处的电灯。
②线光源:长丝灯泡或15—25W白炽灯某一段直状灯丝(灯丝其他部分可用手或不透光物品遮去)。
(3)观察方法(虚像法)
用制作的双缝靠近眼睛去观察50cm外的点光源或线光源(双缝须和线光源平行),即可看到双缝干涉的彩色条纹。
在同一观察点,用不同间距的双缝看到的干涉条纹间距不同。双缝间距越大,干涉条纹间距越小,可定性说明干涉条纹间距与双缝间距的关系。
2单缝(圆孔)衍射实验
单缝制作、光源、观察方法可参照双缝干涉实验。还有更简单的办法:把左手食指和中指并拢,用两指间的缝隙靠近眼睛去观察电灯灯丝。右手指适当地控制此缝隙,使其宽度逐步变小,则看到的衍射条纹从无到有,逐渐变宽。若在锡箔纸上用针头刺一小孔,通过该孔去观察小电珠,能看到彩色衍射环纹。
让每个学生在课堂上自己动手制作简易双(单)缝,教给他们观察方法、当美丽的干涉(衍射)彩色图样呈现在他们眼前时,他们必然会惊奇不已,这对激发学生的学习积极性,提高教学效果是很有帮助的。