东北师范大学研究生研究报告

报告题目       物理演示实验“光的干涉和衍射”的实验改进意见　　　  

课程名称          中学物理实验教学专题研究                                        

姓    名       ##         学　　号     

专    业       物 理 学       年    级     20##级        

院 、 所       物 理 学       日    期    20##-7-23     

光的干涉和衍射实验改进

           

在常规课堂教学中，由于课程进度，升学压力等的原因，课堂实验因花费时间较多而不被采用，或者说是能省则省。为了让学生仍然能体验到科学的实验和乐趣，可以把实验该进成学生容易理解和做到的随堂实验，这样既可以节约时间，也可以增加学生的兴趣和自我能动性。在此介绍一个随堂实验光的干涉和衍射实验的改进。

一、实验装置

二、仪器用途

  观察双缝干涉图样，单缝衍射图样，培养学生的物理实验能力。

三、仪器特点

（1）       取材简单，操作方便。可激发学生的学习兴趣，亲身体验物理。

（2）       不用到暗室进行实验，在教室就可观察实验现象，屏可用黑板、课桌、书本等代替

（3）       同学课后可自行操作体验。

（4）       激光具有相干性，平行度好，亮度高，单色性好的特点，有利于观察。

四、制作

  材料：易拉罐、 激光笔、剪刀、小刀、直尺

  制作：（1）在易拉罐盒用剪刀剪下二片小长方形块（3cm*2cm）

（2）取一小块放在桌上，用直尺压着，使小刀沿着直尺不停的划材料，直到有一条隐约可见的小缝为止，再用小刀刮出小缝（使缝尽量的窄）。

 

（1）                                                                   （2）

（3）用同样的方法，再另一小块上取两小缝 ，两缝之间的距离尽量的小。

五、使用方法

  原理：我们知道，光具有波粒二象性。当两列波在空间相遇叠加波形成有规律的光强的分布现象叫光的干涉。发生干涉现象两列波必须满足振动方向（或说偏振方向）相同，频率相等，位相差恒定，△=常数，不随时间变化，而激光完全满足这些条件。

   当光通过一狭缝，狭缝窄到一定程度时，光束就扩散展开来，超过了几何光学计算的光束宽度，这个现象就称为衍射。 双缝很细，相距也很近时，在屏上也可以看到明暗相距的条纹。且正对双缝中央的位置，屏上始终是亮纹。中央附近的条纹清晰。边缘的条纹阴暗，对比度下降直到消失。

  使用：用激光平行照射有一条狭缝的挡板，调节缝到屏的距离，直到条纹的亮度和宽度达到最佳为止，即可观察到如图（1）的现象。

用激光平行照射有两 条狭缝的挡板，调节缝到屏的距离，直到条纹的亮度和宽度达到最佳为止，即可观察到如图（2）的现象。

六、制作注意事项

（1）       在划小缝的时候，小缝的宽度要足够尽量的小。

（2）       小缝要尽量的直，宽度要尽量均匀。

（3）       激光笔不要对着人的眼睛照射。

（4）       由于制作时小缝的宽度不完全均匀，在观察的时候有可能看到的条纹粗细不均的现象。

第二篇：光的干涉 衍射实验原理

实验原理：

1．光的干涉：当两列频率相同，相位差恒定的光在空间中相互叠加时，就会产生光的干涉现象。

2．光的衍射：在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象比较明显。

实验器材：

玩具激光笔一只（市场上可以买到）、易拉罐一个，不透光的纸板一块（用来刻狭缝）、白色不透光的塑料板一块（用来做光屏）、两块稍大的塑料泡沫块（用来做狭缝和光屏的底座）、透明胶带一卷。

实验装置图如图所示：

实验过程：

首先将纸板和白色塑料板嵌入到塑料泡沫块中，使之能够稳固的座立于水平桌面上，如同实验室里的光具座一样。

然后按照实验图所示依次将易拉罐、纸板和光屏摆放在水平桌面上。把激光笔用透明胶带固定在易拉罐的水平面上，打开激光笔使之照在纸板上，记下光点照射的高度，在纸板上的光点照射的同一水平高度上用小刀和刻度尺刻画出一系列的互相平行的竖直的狭缝（如图所示），每组的狭缝的间距在依次的增加（注意：不能太大，）。这样可以用来研究狭缝间距的变化对干涉和衍射条纹的影响。

最后将所有的自制实验仪器重新摆放在水平桌面上，一定要让易拉罐、狭缝和光屏的中轴线在一条直线上。调暗室内的光线，打亮激光笔使之照射到我们刚刚刻画好的狭缝上，调整狭缝和光屏的距离以便得到较清晰的干涉或衍射条纹。

用这套简易的自制实验仪器，我们可以通过横向移动狭缝，或通过缩小、拉大光屏与狭缝的间距来来研究狭缝的间距观察条纹的变化，从而验证公式。

这样的实验装置的材料在现实生活中是比较容易收集，并且组装起来比较简单，利于学生的动手操作，既锻炼了学生的动手操作能力，又通过此次的实验激发了学生的学习兴趣，既积极主动的参与了实践活动，又通过实验对所学的物理知识进行了深化与提高。使他们不仅学到了知识，更重要的是使他们学到了技能。真是一举多得的好事情。