手持可调缝宽的“光的干涉”装置

陈浔颖

（位育高级中学 上海 200237）

1 原教材中的实验

原教材中的2521型学生实验仪的双缝是采用真空镀铬工艺镀铬在玻璃片上.镀铬的部分像镜子一样反光，不能透光；不镀铬的部分（即双缝所在位置）则透光.将此双缝与激光器、光屏依次安装在光具座上.调整三者的高度（使之在同一直线上）和距离，使激光照射双缝，在光屏上投下干涉条纹.

在实际教学过程中，教师除了要让学生观察到双缝干涉的图样外，还希望通过实验让学生观察不同缝宽的干涉图样的不同，而原器材中只是配有两种不同缝宽的双缝，这是此仪器的不足之一；其次，我们知道不同频率的光通过双缝产生的干涉图样是不一样的，而该仪器所配的激光器只能发射红光，因此无法对上面的现象进行演示，这是此仪器的不足之二.针对第二点，有些教师就想到在光具座上一次一次地安装白光光源，用不同颜色玻璃透光，形成不同频率光的干涉图样，虽然可以在光屏上投下干涉图样，但在实际操作中，光屏上显示的图样强度很弱，只有在暗室情况下，才能观察得较清楚，这样课堂的效率就变得不高.基于此原因改进实验仪器如下.

2 改进后的实验

2.1 实验器材

红、绿、蓝高功率激光器各1个，螺旋测微器2个，光屏1个（自制），矩形锡箔片（2mm×15mm×0.5mm）1条.

2.2 制作过程

双缝的制作：如图1定制套管，并在套管上安装螺旋测微器头，测微器头导杆上前端面安装两个刀片，两个燕尾夹夹持箔纸在中间位置.利用两个刀片和一张箔纸产生双缝.

图1 用螺旋测微器和套管制作双缝

光屏的制作：用双面胶在空的大纸盒底部贴上黑色的摄影吸光布（反射和吸收各色激光都不是最强，教室演示效果较好）.

2.3 实验方法

将套管直接安装在高功率激光器前端，如图2所示，使激光照射锡箔的中心，此时在光屏上投下障碍物的衍射条纹；旋转微调旋钮改变刀片到锡箔的距离，则光屏上开始出现双缝干涉条纹；继续旋转微调旋钮，可以观察到随着双缝的宽度越来越窄，干涉条纹越来越宽.

图2 套管安装在激光器前端

将套管直接安装在不同色光的高功率激光器前端，重复上面的实验步骤，当光屏上出现双缝干涉条纹时，可以通过测微器读出缝宽，观察在同样缝宽的情况下，红光的干涉条纹最宽，蓝光的干涉条纹最窄.

3 改进后实验的优点

该实验装置这样改进后，通过课堂教学实践发现效果非常好.可以简便地连续改变双缝的宽度及光源的颜色，节约了课堂演示的时间，从而达到实验目的，既让学生观察到了光的干涉现象，又可观察到光的干涉条纹随色光的不同及双缝的宽度改变的规律，可谓一举多得.