双缝
- 光学常见考点分类剖析
的理解和应用1.双缝干涉:在用单色光做双缝干涉实验时,若双缝处两列光波的振动情况完全相同,则在光屏上距双缝的路程差为光波波长整数倍的地方光加强,将出现亮条纹;在光屏上距双缝的路程差为光波半波长的奇数倍的地方光减弱,将出现暗条纹。计算相邻两条亮条纹(暗条纹)中心间距的公式为Δx=,在两狭缝间的距离d和狭缝到屏的距离l不变的条件下,单色光产生的干涉条纹间距跟光波的波长λ成正比。在用白光做双缝干涉实验时,光屏上除中央亮条纹为白色外,两侧均为彩色的干涉条纹。2.薄
中学生数理化(高中版.高考理化) 2023年5期2023-04-25
- 对一道双缝干涉实验光学试题解析的商榷
关键作用。如杨氏双缝干涉实验、光电效应等演示实验，已经出现在高考试题中。在北约高校联盟自主招生物理试题（2012）中，有这样一道关于光学的试题:图1所示为双缝干涉实验，单色面光源发出的光波长λ，单缝与双缝距离R、两条双缝间距离d、双缝与光屏距离D均已知。图1（1）求光屏上的条纹间距Δl。（2）增大单缝的宽度，到某一宽度Sδ时，光屏上的条纹恰好消失，求此缝的宽度Sδ。（3）保持（2）中的Sδ不变，即在光源大小给定的情况下，则在R、d、D中，调整哪些量才能使光
新教育时代电子杂志(学生版) 2022年45期2023-01-30
- Geogebra软件在波动光学教学中的应用
ogebra演示双缝干涉实验1801年，英国物理学家托马斯·杨利用双缝实验演示了双光束干涉现象，并首次推算得到光的波长，实验验证了光的波动理论，为量子学说的创立奠定了坚实的基础。两列频率相同、振动方向相同，并且在观察期间相位差不变的相干波叠加后，合振动会在某些区域加强，而在某些区域减弱。叠加区域内各点合振动强度在空间中的稳定非均匀分布即为光的干涉图样，其本质为两列光波相位差的空间分布。在传统课堂教学中，通常用光线代替光波，无法直观展现出相位差的变化。利用G
物理教学探讨 2022年12期2023-01-29
- 关于新人教版“光的干涉”中的两点讨论
强弱分布规律。在双缝干涉实验中，光透过双缝在屏上显示出稳定的明暗相间的条纹，即光的干涉现象，也就证明了光具有波动性。一、提出问题新人教版高中物理选择性必修一在“光的干涉”一节中解释干涉条纹和光的波长之间的关系时（如图1），利用光程差r2-r1近似等于得出当两列波的光程差为波长整数倍，即=nλ(n=±0,1,2,3,…)时，出现亮条纹。亮条纹中心的位置为x=，相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距为Δx=。图1这样的编写容易使学生产生两点误解：（1）判定出现亮条纹
中学教学参考 2022年14期2022-09-08
- 利用角双缝干涉测量涡旋光束拓扑荷综述*
特征判断TC,如双缝干涉[34-36],根据干涉图样中条纹从顶部到底部的扭曲个数及方向来确定TC;另一类方法是通过干涉或衍射,使OAM模式与空间路径耦合,可直接探测单光子水平下的TC,如Mach-Zehnder干涉仪法[37,38],利用Dove棱镜在干涉仪两臂引入与TC有关的相位差,进而将具有不同TC的光子分到不同出口。这些方法中有些只能用于测量整数阶涡旋光束TC,但有些方法同样适用于测量分数阶涡旋光束TC[38-45],如Mach-Zehnder干涉仪
河南工学院学报 2022年2期2022-08-02
- 双缝干涉实验的“意外”与教学中值得注意的若干问题
4）0 引言杨氏双缝干涉（实验）是波动光学的基础，也是大中学生认识光的波动性的第一个现象。通过对于该实验的适当构建，几乎可以展示光的干涉、衍射以及偏振等所有基本的波动性质。然而，由于不同阶段教学要求的限制等原因，不便通过该实验揭示除干涉之外的其他现象，抑或忽视了其他重要的波动性质，也容易忽视对于该实验的拓展和深度探究。1 实验演示及深度探究1.1 实验演示众所周知，人教版的高中物理3-4[1]，无论是从定性还是定量，从理论还是实验，对于杨氏双缝干涉介绍的都
科教导刊·电子版 2022年14期2022-07-25
- 基于MATLAB的双缝干涉实验探索
12000）杨氏双缝干涉实验在光学发展历程中具有重大的历史意义，对双缝干涉的研究也从未间断。随着计算物理学的不断进步，使用计算软件分析物理问题的方法被越来越多的物理工作者所采用的。MATLAB因具有高性能的数值计算和可视化能力被众多物理工作者所使用，基于MATLAB研究双缝干涉现象的研究也不少。这些研究，在光强计算上，根据惠更斯-菲涅耳原理[1-2]或者双光束干涉的叠加原理[3-5]进行光强分析，并运用MATLAB的数值计算及可视化上对干涉现象进行模拟计算
咸阳师范学院学报 2022年2期2022-05-28
- 会“拐弯”的光
801年做了一个双缝干涉实验，证明了光也具有波动性。假日期间，我也在思考这个问题，并尝试用家里能找到的简单物品做了双缝干涉实验。实验器材红色激光笔、纸卡片、笔、刻度尺、卷尺、美工刀、白板（图1）。实验原理通过查找资料，我明白两列波同时传播时会在空间某点叠加起来。如果在这一点两列波总是波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇，那么在该点波的强度会增大（图2）。相反，如果在这一点两列波总是波峰和波谷相遇，那么在该点，两列波相互抵消，波的强度为零（图3）。这就是波的干涉现
科学大众·小诺贝尔 2022年2期2022-03-22
- 光的双缝干涉远程控制实验仪的设计
，创新性地设计了双缝干涉实验远程控制实验仪并用于大学物理实验教学，在远程控制实验教学上做了有益的尝试和探索。1 光的双缝干涉实验原理图1 光的干涉实验原理2 双缝干涉远程控制实验仪的设计2.1 仪器整体设计架构由于干涉条纹的变化取决于光波的波长、双缝的间距以及双缝到接收屏的距离这三个参数。基于这些参数的动态调整，我们将远程控制实验仪器分为光路模块、驱动模块和远程控制模块进行整体架构设计，如图2所示。图2 远程控制双缝干涉仪结构设计2.2 光路模块设计光路模
大学物理实验 2021年6期2021-12-30
- 基于光的干涉概念框架分析杨氏双缝干涉图样的变化
变基本情景要素时双缝干涉图样的变化,加强学生对光的干涉中心概念(核心概念)、光的干涉本质的深度理解,加强学生连接情景要素和中心概念的能力.1 “凸显中心概念”的光的干涉概念框架1.1 光的干涉“中心概念”光的干涉本质是因波的叠加引起强度的重新分布,即,两列(或多列)波相遇区域内,有的地方振动加强,有的地方振动减弱,出现强弱(明暗)相间的分布.光的干涉“中心概念”是一个“操作性的概念”,其界定为:两束光相遇区域内,当两束光的相位相同(同相,相位差Δφ=2jπ
物理教师 2021年8期2021-09-16
- 基于Python的光学实验仿真和在医用物理学教学中的应用
面交互，实现杨氏双缝干涉实验、单缝衍射实验和光栅衍射实验的仿真，能够直观地看出参数变化给结果带来的影响，将该仿真实验用于医用物理学的课堂教学中，有助于学生更深刻地理解相关理论知识，改善教学效果。1 基于实验原理进行仿真1.1 实验原理仿真主要是基于屏幕上的光强分布进行，此处以杨氏双缝干涉实验为例进行简要说明。在杨氏双缝实验中（实验示意图如图1所示），处于同一波阵面上的两个狭缝发出两束相干光，这两束相干波在双缝后面放置的屏幕上叠相遇加，形成一系列明暗相间的干
现代计算机 2021年10期2021-05-28
- 浅析基于微波双缝干涉的波长测量
罗干涉法[2]、双缝干涉法[3]等等。这些方法各有优缺点，其中，对于微波双缝干涉，在条纹对比度及双缝参数选取方面已有研究[4]。然而，关于双缝干涉法测量微波波长时的准确度及可靠性方面鲜有报道。鉴于此，本文基于波的双缝干涉原理，以迈克尔逊干涉仪为基础进行改装，采用铝板作为双缝，通过旋转探测器，观察微波在干涉时信号的变化趋势。通过对实验数据的采集分析，实现对微波波长的较高精度的测量。图1 实验装置（俯视）示意图1 实验装置及主要过程图2 实验装置图实验中，首先
科学技术创新 2021年11期2021-05-25
- 2021年成人高校招生考试模拟试题 物理 化学（二）
运动3.用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为驻x。下列说法中正确的有A.如果增大单缝到双缝间的距离，驻x将增大B.如果增大双缝之间的距离，驻x将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离，驻x将增大D.如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，驻x将增大
山西教育·招考 2021年12期2021-01-11
- 双缝干涉实验再研究
315502)双缝干涉实验是光具有波动性的有力证据，干涉实验在中学物理实验中占有重要地位.通常大部分学生可以在实验过程中观察到光的干涉现象，但是也有不少心思细腻的学生不仅会观察到条纹的等间距分布，还会观察到许多奇怪的现象，比如：为什么条纹不是渐变的？为什么中央条纹会比较亮？为什么只能观察到中间少数几条亮纹？等等这些问题.由于考虑到中学生数学知识比较匮乏，要从数学上解释这些现象是行不通的，但是光用文字解释这些现象却又会显得苍白无力缺少证据，让人无法信服，许
物理通报 2020年12期2020-12-02
- 论光和电子的衍射与双缝干涉实验及其中的成因：障碍物边缘的正面反射和背面反射
光和电子的衍射和双缝干涉实验。特别是单光子或单电子的双缝干涉实验。到底是什么原因导致这样？会不会其中又暗藏了什么我们未知的新的原理？要等着我们去探索发现!量子力学的解释总是充满神奇色彩的，说是单个光子或单个电子具有分身术同时经过双缝自己和自己发生了干涉。从而形成了干涉条纹。而我只想说句现实一点的话，如果每一个单独的光子或电子都具有分身术，只要是遇到双缝或障碍物就可以分身同时经过而不会与缝或障碍物的边缘发生（正面反射）或（背面反射）？那为什么在平时的沙尘、雾
科学技术创新 2020年30期2020-10-26
- 高中生物理学习兴趣的影响研究
——以“双缝干涉实验”为例
物理教学效率.“双缝干涉实验”是展示光的波粒二象性的重要实验,可通过向学生演示电子或光子等微观物质的波动性与粒子性特征,要求学生掌握其中的物理原理,并发现物理现象的神奇之处,从而激发物理学习兴趣,提升学习的自主性与主动性.1 双缝干涉实验双缝实验是著名光学实验,托马斯·杨在他的《自然哲学讲义》中描述了双缝实验,即把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面,形成一个点光源,再在纸后面放一张纸,不同的是第二张纸上开了两道平行的狭缝,从小孔中射出的光穿过两道狭缝投到
高中数理化 2020年14期2020-09-10
- 四类常见几何光学问题的求解方法
、折射、全反射和双缝干涉四类，求解这四类几何光学关系问题需要灵活运用反射定律、折射定律、全反射的临界角与介质折射率的关系、双缝干涉图样中相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距公式等物理规律和公式。下面举例说明。一、光的反射问题解答光的反射问题，需要在正确画出光路图的基础上，利用反射定律和几何关系列式求解。注意：光路具有可逆性，几何关系在求解几何光学问题时具有极其重要的作用。例1激光液面控制仪的工作原理是：如图1所示，固定的一束激光AO以入射角i照射到水平液面上，
中学生数理化(高中版.高二数学) 2020年5期2020-06-01
- 论光和电子的衍射与双缝干涉实验，及论如何突破光和电子的衍射极限提高光学及电子显微镜的分辨率
光和电子的衍射与双缝干涉实验到底是怎么一回事？为什么会这样？衍射图样和干涉条纹到底是怎样形成和产生的？为了解释这种现象，科学家们做了很多实验，其中最著名的就是单光子和单电子的双缝干涉实验。人们发现即使是单个光子或是单个电子每次只有一个单独通过双缝，当这样一个一个光子或电子单独通过双缝一段时间后，神奇的干涉条纹还是出现了。这时科学家们都蒙了，光子或电子到底是经过了那一条缝？左边的还是右边的？还是同时经过两条缝？为了解释这种现象，科学家们提出了单个光子或单个电
科学技术创新 2020年1期2020-03-26
- 平行双缝倾角变化混凝土圆盘的三维动态研究
载作用下预制平行双缝平台巴西圆盘力学特性和裂纹扩展模式的研究成果极其少见，而且对动载下混凝土力学性能的分析多基于二维模型以及材料分布的均匀性假设，不能充分揭示其裂纹扩展规律.混凝土是典型的非均匀材料，本研究基于材料细观非均匀假设，采用RFPA3D-Dynamic软件[10-11]分析了预制平行双缝倾角变化对于圆盘力学性能的影响，并开展三维动态数值模拟研究，以期更真实地反映材料试件情况.1 数值模拟模型1.1 模型建立混凝土是一种典型的非均匀材料，本研究采用
深圳大学学报（理工版） 2019年6期2019-11-21
- 2019年高考理综全国卷Ⅱ物理第34题评析
(2)题考查“用双缝干涉测光的波长”实验，突出考查实验原理及数据处理，属于中等题。2.考点及能力要求《考试大纲》知识要求：在2018年《考试大纲》进行微调处理后，简谐运动的公式和图象由Ⅰ级要求变为Ⅱ级要求，2019年首次将图象问题与单摆相结合考查，是命题的一次突破。而第(2)题也改变传统题型，由原来的几何光学变为波动光学并结合实验形式进行考查，整体变化较大，部分学生可能不适应，这也对教学提出更高的要求。《考试大纲》能力要求：2019年全国卷Ⅱ选修真题3-4
教学考试(高考物理) 2019年6期2019-11-19
- 全参数可调双缝干涉光强分布的GeoGebra动态绘图*
主观能动性．1 双缝干涉光强分布杨氏双缝干涉是大学物理波动光学的一个重要内容，是通过分波阵面方法实现普通光的干涉的典型例子．教学中多采用点光源置于双缝中垂线上，穿过狭缝光线沿小角度干涉的近似条件建立光程差关系，进而得到明暗相间的等间距条纹，条纹分布与双缝宽度、缝屏间距、入射波长有关的结论．杨氏双缝干涉中的点光源是一个理想概念，而且理论推导出的部分结论是在小角度近似条件下成立的，因此在实际干涉过程中理论结论和实验结论之间存在差异，这个差异如果没有被强调指出很
物理通报 2019年9期2019-08-26
- 双缝干涉测波长实验的改进
人教版教材中光的双缝干涉实验仪器，该实验在操作中存在如下一些不足：图1 教材中的双缝干涉装置1)实验仪器复杂，有10多个部件组成；操作与调试繁琐，各个部件要调成水平共轴、单缝和双缝要相互平行，学生很可能经过较长时间调试也难以观察到干涉条纹.2)实验中光源发出的光先经滤光片成为单色光，再照亮单缝，然后照亮双缝，最后在光屏上出现干涉条纹，所以条纹亮度很低，需要在较暗的环境中观察条纹(要在遮光筒中进行观测)，现象不直观明显.3)实验需要通过测微目镜测量条纹宽度，
物理实验 2019年6期2019-07-01
- 践行核心素养启发物理思维
——以“光的干涉”为例
不同缝间距的狭窄双缝3个(双缝间距分别为0.2 mm，0.3 mm，0.45 mm)，如图1所示.实验过程的设计原则是逐步引导学生利用上述这些常见器材观察与探索光的干涉现象，运用分析与综合的方法定性认识干涉图样的规律，在培养学生科学探究精神的同时锻炼学生的实际操作能力，从而提炼和升华学生的物理思维方法.一般而言，一个物理现象通常受多个因素影响，比如光的干涉条纹特征就受波长、双缝间距、双缝到屏的距离等诸多因素的影响.对此，我们采用分而治之的策略，使学生体验多
物理通报 2019年5期2019-05-14
- 论双缝实验、量子纠缠与平行宇宙
，并第一次描述了双缝实验：把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面，形成一个点光源（从一个点发出的光源）。在纸后面再放一块板，板上开了两道平行的狭缝。从小孔中射出的光穿过两道狭缝投到屏幕上，就会形成一系列明、暗交替的条纹。这就是现在众人皆知的双缝干涉条纹。试验证明了光子既是波又是粒子，具有波粒二象性。这时有人提出疑问——光子究竟是通过了左边的狭缝还是右边的狭缝呢？这个问题一直困扰着科学家们。后来，丹麦物理学家尼尔斯·玻尔提出了光子同时通过左缝和右缝的猜想。科
科学24小时 2018年12期2018-12-28
- 狭缝宽度对双缝后光场分布的影响
]。当平行光通过双缝时，其后场是单缝菲涅耳衍射与双缝干涉的综合作用结果，难以得到精确的解析分布。但通过对恰当的物理模型进行数值仿真，就能够得到其光场的详细分布信息。因而，近年来有不少研究者模拟研究了这一物理过程[7-16]。然而，不少研究者却从远场、傍轴近似下的杨氏双缝干涉结果出发进行了模拟研究[8,11-16]，甚至讨论近场干涉或者非傍轴干涉时也如此[12]；或者只是简单的利用单缝夫琅禾费衍射结果对杨氏双缝干涉进行修正[8,13-15]。这些模拟研究所使
物理与工程 2018年6期2018-12-27
- 与你一起期待未来
最典型的就是电子双缝干涉试验这一例子，即电子枪一个一个地发射电子，经过一段时间，依然观测到电子双缝干涉图案，当实验者在双缝后面加上一个探测装置，干涉图案却消失了。这个实验结果似乎揭示了电子具有神奇的“灵性”，困扰了一代代的物理学家。这不但让科学界不知所措，也带来了哲学界的大地震，仿佛唯心主义一夜间把唯物主义打回了原形。人类的进步总是由科学新发现开始的。“地球”一词推倒了“地方”的概念、“地心说”让步于“日心说”、平行宇宙的假说撼动了我们是唯一的大爆炸世界的
文苑 2018年9期2018-11-03
- 双缝干涉实验探讨光波的相干性
12000）杨氏双缝干涉实验是Thomas Young于1807年提出的，它最早明确地确立了光的叠加原理，第一次用光的波动性解释了干涉现象[1]。干涉、衍射现象是光波动性的重要体现，各种光学教材中对双缝干涉现象都有一定的分析，但限于篇幅，对干涉条纹可见度及光波的相干性论述较为概括，而对干涉条纹可见度的分析对光学干涉、衍射实验有着重要的指导意义。文献[2-5]给出了各自的见解。这些文献主要是从光程差的角度入手，对条纹可见度作了更为细致地分析与计算，只有较少文
咸阳师范学院学报 2018年4期2018-09-13
- 光的干涉与衍射的Matlab仿真及其实验观测
lab仿真模拟了双缝干涉随缝宽变化的光强分布曲线，结果表明随着缝宽的增大，干涉条纹受到单缝衍射的调制，最终变成双缝衍射。通过实验观测了不同缝宽的双缝干涉与衍射图样，发现缝宽较大呈现的是双缝衍射现象，缝宽减小后才观测到明暗相间、等间距的双缝干涉条纹，与模拟结果一致。同时根据光的双缝干涉与单缝衍射所测数据测定了激光波长。通过从理论与实验上对光的干涉与衍射的探究，直观地展示干涉与衍射条纹分布特点，这能加深对光的干涉与衍射的理解和掌握。干涉；衍射；Matlab；缝
井冈山大学学报(自然科学版) 2018年3期2018-08-08
- 双缝干涉测量超声波声速
的基本特征量. 双缝干涉实验是验证波动性的经典实验，利用双缝干涉原理测量声速的波长，进而求出声速. 该方法扩展了声速测量的研究途径和方法，深化了学生对波动学规律和基本概念的理解.1 双缝干涉实验原理双缝干涉原理如图1所示，缝宽为a,双缝间距d=a+b,对于不同的θ角，干涉极大产生的条件是双缝到屏的波程差等于波长的整数倍，产生干涉极小的条件为波程差等于半波长的奇数倍，即dsinθ=±kλ,(1)图1 双缝干涉原理图(2)式中k=0,1,…,n.2 实验装置和
物理实验 2018年5期2018-05-25
- 与你一起期待未来
最典型的就是电子双缝干涉试验这一例子，即电子枪一个一个地发射电子，经过一段时间，依然观测到电子双缝干涉图案，当实验者在双缝后面加上一个探测装置，干涉图案却消失了。这个实验结果似乎揭示了电子具有神奇的“灵性”，困扰了一代代的物理学家。这不但让科学界不知所措，也带来了哲学界的大地震，仿佛唯心主义一夜间把唯物主义打回了原形。人类的进步总是由科学新发现开始的。“地球”一词推倒了“地方”的概念、“地心说”让步于“日心说”、平行宇宙的假说撼动了我们是唯一的大爆炸世界的
文苑·感悟 2018年5期2018-05-05
- 对“用双缝干涉测量光的波长”实验仪器的改进
4300)对“用双缝干涉测量光的波长”实验仪器的改进丁祖堂(海盐元济高级中学 浙江 嘉兴 314300)龚兴林(海盐高级中学 浙江 嘉兴 314300)王建峰(海盐元济高级中学 浙江 嘉兴 314300)从目前高中物理“实验：用双缝干涉测量光的波长”实验仪器所产生的问题出发，对实验装置进行了系列改进，实现了本实验所要达成的教学目标．利用改进后的实验仪器进行实验操作，将进一步提升学生的实验素养．实验改进 双缝干涉 干涉图样呈现系统“实验：用双缝干涉测量光的波
物理通报 2017年11期2017-11-16
- 《大学物理》光的干涉现象研究式教学实践
教学中，对于光的双缝干涉现象中两相邻明纹或暗纹间的距离计算公式的理解，可以利用探究式教学方法引导学生采用MATLAB GUI进行仿真。这样既给学生提供了展示和演练的机会，又能让学生熟练使用编程软件，加深对光学概念、原理和图像的理解和记忆，将传授知识与培养学生能力和素质融合在一起。关键词：研究式教学法；MATLAB用户圖形界面；杨氏双缝干涉；仿真中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）10-0110-03Abstract
高教学刊 2017年10期2017-05-30
- Matlab在光学教学中的应用举例
图形技术，以杨氏双缝干涉为例，阐述了基于Matlab的光学虚拟实验软件在高校光学课程教学中具体应用。通过使用该软件，提高学生的感性认识和学习积极性。关键词光学Matlab虚拟实验杨氏双缝干涉O1-4；G4341、 引言近年来，随着教育的发展，学生规模不断扩大，使得高校的实验教学设施面临着严重的挑战；而另一方面，光学作为一门基础学科，如果只是推导理论公式，没有实验演示的话，难以引起学生的兴趣。基于数值技术或虚拟仿真技术开发实验演示软件是扩大实验教学规模和提高
课程教育研究·新教师教学 2016年28期2017-04-06
- “定量探究双缝干涉实验”教学设计
要：J2515双缝干涉实验仪能让学生观察到精美的双缝干涉图样，但全套装备可调可动有30多处，学生一般都难以在短时间内调出实验现象，若换用激光笔作光源，安装、调节方便，直接照射双缝就能产生较明显的干涉图样，便于学生操作、采集数据。实验成本较低而相干性较好。在此基础上，让学生利用J2515 实验仪进行分组探究实验，大大提高学生的等高共轴调节技巧，成功定量探究双缝干涉图样相邻亮纹或暗纹的间距与双缝到光屏距离、双缝距离、单色光波长三者的关系，激发学生学习光学的兴
物理教学探讨 2017年1期2017-04-01
- 杨氏双缝干涉实验的影响因素研究
62332）杨氏双缝干涉实验的影响因素研究苏婉娥（福建师范大学 闽南科技学院，福建 泉州 362332）杨氏双缝干涉实验是光学理论的重要组成部分，为了能够简便的运算，大部分教材皆对实验做了理想化处理，认为光源和狭缝的宽度为0，在这个假设下，干涉条纹一定是等间隔均匀分布的而且整个视场中条纹可见度恒为1.双缝距屏的距离、光源距双缝距离还有实验装置中光源及双缝的宽度均为有限宽度，这些因素都会造成实验结果的差异.本文针对缝宽、间距、光源等因素对杨氏双缝干涉实验的影
赤峰学院学报·自然科学版 2017年4期2017-03-23
- 巧妙设计双缝干涉实验测量光的波长
00)巧妙设计双缝干涉实验测量光的波长刘召新(余姚市第四中学 浙江 宁波 315400)为了解决高中《物理·选修3-4》“实验：用双缝干涉测量光的波长”的教学重难点问题，创新设计了双缝干涉实验装置.不但实验现象非常明显直观，实验效果极佳，而且符合原有实验设计对该实验能力的考查要求.该实验设计可以作为演示实验和学生分组实验，是值得推广的实验方法.双缝干涉 创新设计 光伏电池 数字电表 光的波长1 设计背景利用双缝干涉实验测量单色光的波长是《物理·选修3-4
物理通报 2016年12期2016-12-20
- 基于LabVIEW的干涉虚拟实验研究
000）根据光的双缝干涉实验理论，本文利用LabVIEW编写程序对双缝干涉实验进行模拟，描述了双缝干涉的图样和光强分布曲线，并计算了条纹间距和对比度，直观地展示了双缝干涉这一物理现象，同时设置了初始条件修改模块，可以清晰地显示不同条件下的干涉现象，为双缝干涉的理论与实验提供了有力的支持.LabVIEW；干涉；模拟实验杨氏双缝干涉实验[1，2]是光学发展史上具有重要意义的实验之一,它通过精密的装置使光的干涉现象能成功地演示出来,验证了惠更斯等人的光的波动理论
赤峰学院学报·自然科学版 2016年16期2016-09-20
- 利用白光的双缝干涉测量介质薄膜的折射率
1)利用白光的双缝干涉测量介质薄膜的折射率马晓航a，熊畅b，陈楷东c，唐芳b，李朝荣b(1.北京航空航天大学a.仪器科学与光电工程学院;b.物理科学与核能工程学院；c.航空科学与工程学院，北京 100191)利用白光双缝干涉测定介质膜折射率,在双缝前加装待测介质薄膜，通过测微目镜中零级白色条纹在加装前后的位移，测定待测介质薄膜的折射率. 此方法有现象明显、操作简便的优点.白光；特制双缝；全息干板膜；折射率折射率是物质的重要光学常量，在日常生产与科学研究等
物理实验 2016年8期2016-09-07
- 基于LabVIEW的干涉虚拟实验研究
000）根据光的双缝干涉实验理论，利用LabVIEW编写程序对双缝干涉实验进行模拟，描述了双缝干涉的图样和光强分布曲线，并计算了条纹间距和对比度，直观地展示了双缝干涉这一物理现象，同时设置了初始条件修改模块，可以清晰地显示不同条件下的干涉现象，为双缝干涉的理论与实验提供了有力的支持。LabVIEW；干涉；模拟实验杨氏双缝干涉实验[1-2]是光学发展史上具有重要意义的实验之一，它通过精密的装置使光的干涉现象能成功地演示出来，验证了惠更斯等人的光的波动理论。但
湖南城市学院学报（自然科学版） 2016年5期2016-04-12
- 探讨双缝实验
62025）探讨双缝实验秦胜华（漯河市召陵区姬石乡宋寨村，河南漯河462025）由单电子、单光子双缝实验提出:电子、光子不但具有波粒二象性，而且还具有二位一体的性质。电子、光子很可能是多位一体的，只在双缝实验中才表现为二位一体的现象。电子二位一体的性质否定了多世界解释，光子二位一体的性质否定了惠勒的延迟实验。双缝实验；波粒二象性；二位一体；多位一体；多世界解释；延迟实验双缝实验告诉我们：当很多电子通过双缝向侦测屏发射，在侦测屏上得到的却不是两条竖线图案，而
黑龙江科学 2016年14期2016-03-15
- 家庭物理实验常遇问题及解决策略
的问题。结合杨氏双缝干涉测量波长家庭实验，提出了解决问题的思路与办法：加大试验装置的尺寸、巧用转化法处理问题、精简实验装置的部件、核心部件尽量正规等。家庭物理实验 问题 策略一、杨氏双缝干涉测量波长实验及具体操作托马斯·杨(Thomas Young，1773—1829)于1801年进行了一次光的干涉实验，即著名的杨氏双缝干涉实验，并首次肯定了光的波动性。下面是笔者的具体操作步骤。实验目的：利用杨氏双缝干涉原理测量波长。实验器材：红色教学激光笔、自制双缝、遮
中国校外教育 2016年27期2016-03-10
- 用Matlab比较双缝干涉和双缝衍射
Matlab比较双缝干涉和双缝衍射黄 蕊，张君霞，刘志成，翟永安（华北电力大学科技学院，河北 保定 071002）运用Matlab软件，对双缝衍射和双缝干涉、单缝衍射的光强分布和谱线特征进行了数值模拟，绘出实验中难以观察到的光强分布图，比较出双缝衍射与双缝干涉及单缝衍射的联系与区别。双缝干涉；双缝衍射；单缝衍射；MATLAB杨氏双缝干涉实验是两点光源干涉实验的典型代表。杨氏实验以极简单的装置和巧妙构思实现了普通光源干涉。无论从经典光学还是从现代光学的角度来
大学物理实验 2015年1期2015-10-21
- 手持可调缝宽的“光的干涉”装置
1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
物理通报 2015年12期2015-07-14
- 史上最美的物理实验——电子双缝干涉实验
物理实验——电子双缝干涉实验宋净霖(南京师范大学物理科学与技术学院，江苏南京210023)克劳斯·约恩松(Claus Jönsson, 1930— )德国物理学家.1905年爱因斯坦提出光子说，德布罗意根据对称性思考，认为实物粒子也应有波相随，即现在所说的“德布罗意波”.杨氏双缝实验证实了光的波动性，那么，德布罗意波的最有说服力的证据也应来自实物粒子的双缝干涉.1961年约恩松创新地使用双缝实验来检验电子的物理行为(如图1)，验证了电子也会发生干涉现象(如
物理之友 2015年7期2015-02-23
- 基于光束的相干特性拓展双缝实验教学实验内容
相干性的光束经过双缝干涉之后的光强进行了实验观测，发现光束的相干性会对双缝干涉条纹的衬比度产生影响，光束的相干性越低，条纹衬比度也越小。并对实验结果进行了理论模拟，理论数值模拟的结果与实验观测结果基本一致。1 杨氏双缝干涉实验的基本原理杨氏双缝干涉实验是验证光波动性的最常见实验之一，同时也是大学物理实验中的一个基本实验。杨氏双缝干涉实验中，为了得到效果比较好的亮暗对比条纹，需要相干性比较好的入射光源。在早期，为了获得高相干性的入射光，通常是在双缝的前面加入
大学物理实验 2014年4期2014-09-19
- 双缝干涉法测量金属的杨氏模量
. 本文利用活动双缝干涉法精确测量钢丝在重力作用下的伸长量，从而准确测量金属的杨氏模量.2 测量原理与装置设一粗细均匀的金属丝，长度为L，截面积为S(直径为d). 将其一端固定，另一端沿金属丝伸长方向加一外力F，金属丝在外力F的作用下伸长了ΔL. 则应力F/S和应变ΔL/L满足胡克定律，即其中，杨氏模量Y可表示为[11]从(1)式可见，测量杨氏模量的主要问题是如何测准微小长度变化. 笔者设计了一个活动的双缝，利用杨氏双缝干涉可精确测量ΔL.图1是杨氏双缝干
物理实验 2014年1期2014-09-11
- 基于数字图像处理技术的透镜焦距测量
统中的自动对焦和双缝图像间距检测两个关键技术问题。实验结果表明，焦距的测量误差小于0.14%，后焦距的测量误差小于0.21%，能够满足一般工业检测需求。光学透镜；焦距测量；数字图像处理；自动对焦焦距测量在X精密光学系统装配、调试以及透镜生产质量控制过程中具有重要意义。常用的焦距测量方法有自准法[1]和放大率法[2]等。此外，如基于双光栅Lau效应的焦距检测方法[3]和利用单模光纤检测透镜焦距的方法[4]具有更高的精度，但其成本较高，不适用于通常的工业检测。
深圳信息职业技术学院学报 2014年3期2014-04-21
- 双缝干涉演示实验中的双重现象
来说明单色光通过双缝后在屏上产生了叠加，形成了明、暗相间的条纹，即发生了干涉现象.然而，要将图片中的情景展现出来让学生看也不是一件容易的事.如果用实验室配备的实验仪器，即教科版教材第2节上的实验装置（如图2所示）来做实验的话，虽然效果好，但有很多不便的地方.首先，学生不能同时看到屏幕上的条纹，而只能一个一个地通过目镜观察，这样花费的时间太多，如果班上学生较多的话，差不多要花1节课的时间才能让每个学生都看一次.其次，因要通过目镜来观看，所以会出现少数学生因自
物理教师 2013年3期2013-11-24
- 几种双缝干涉实验方案的比较和改进
成熟.其中，光的双缝干涉实验是光学实验中操作难度较大的一个实验.下面是笔者对该实验的几种实验方案的比较和改进方案，供同行参考.实验方案1：利用现有的实验仪器套件（如图1）.有白炽灯、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成.该实验的光路（如图2），白炽灯发出的光经凸透镜变成平行光后，经过单缝的光的能量已经很小，再经过双缝发生干涉，在光屏处即使使用目镜观察，也很难观察到清晰的干涉图样.该实验的最大缺点是到达双缝的相干光光强太弱，实验不易成功，
物理教师 2013年10期2013-10-21
- 势场作用下粒子的双缝干涉现象分析*
热点[1，2]．双缝干涉实验是理解量子叠加原理最引人入胜的例子之一，包括干涉现象定量分析[3]、粒子退相干[4]、量子纠缠[5]等．近年来，不断有人从薛定谔方程或费曼路径积分的角度给出了自由粒子双缝干涉现象的定量分析[6]，然而自然界中的粒子或多或少总是受到势场的作用．例如，Covella，Overhausser和Werner在1975年进行的中子干涉实验(称为COW实验)证实了引力场以经典方式作用于静止质量m≠0的粒子[7]．甚至静止质量m=0的粒子也受
物理通报 2013年9期2013-01-17
- 湍流模型在单／双缝引射矢量喷管中的验证分析研究
引射对应外形1，双缝引射对应外形5。单缝引射的推力矢量喷管，计算网格如图1所示，图中生成的计算网格共包括5块，包围主喷管的箱体上下各有一块网格，主喷管和次流喷管各生成一块网格，主喷管的出口及箱体上下两块网格的下游，点对点生成一块网格，以计算喷管的尾迹流场。双缝引射喷管外部网格拓扑结构与单缝引射喷管相同，只是在主喷管扩张段上多了另外一个小喷口的网格，如图2所示，并且两个喷口总的开口面积和单缝时的开口面积相同。计算中参考长度取为从主喷管出口到其喉道的长度c，由
空气动力学学报 2012年5期2012-11-08
- “光的干涉”教学设计
作用是什么？4）双缝的作用是什么？5）光的干涉条件是什么？设计思路：让学生带着问题去探究、去学习，以便更好地提高学习的效率.学生经过自学后，相互交流并在课堂上自我展示.同时教师强调托马斯·杨的这种得到相干光实验是将一束光“一分为二”的思想，这也是杨氏双缝实验的巧妙之处，被称为十大最美丽的实验之一.2.3 探究活动双缝干涉演示实验：教师采用激光作为光源演示双缝干涉实验.教师与学生共同进行.（1）打开激光器，直接把激光打到教室后面的墙上（拉上窗帘，室内光线暗些
物理通报 2012年7期2012-08-16
- 对光的干涉和衍射的再认识
都是在介绍了杨氏双缝干涉和单缝衍射后直接进入光栅衍射.这样就导致学生接受起来感到跨度较大,而且对干涉与衍射的关系理解不深, 甚至个别学生产生错误认识.主要表现在以下三方面.(1)认为双缝就是干涉,单缝、多缝才是衍射.(2)在杨氏双缝实验中，光波经过双缝发生干涉现象.在夫琅禾费双缝实验中,光波经过双缝又发生了衍射现象.对于为什么光波有时表现为干涉，有时表现为衍射，又有时干涉与衍射同时存在,感到困惑.(3)最基本的干涉现象是双缝干涉.通过一个缝的光同另一个缝的
物理通报 2012年2期2012-01-23
- 不等长双缝夫琅禾费衍射光强分布
8000）不等长双缝夫琅禾费衍射光强分布史勤益，梁华秋（台州学院 物理与电子工程学院，浙江 台州 318000）根据夫琅禾费衍射与傅立叶变换的关系，数值计算了由宽度相同而长度不同双缝组成衍射平面的夫琅禾费衍射光强分布，结果表明双缝长度之比是影响干涉条纹的可见度的主要因素。夫琅禾费衍射；不等长双缝；傅立叶变换；光强分布1 引言衍射是光波动性的表现之一。双缝衍射本质上是单缝衍射与双缝干涉共同作用的结果，在光学教学中分析不同情况下双缝衍射的条纹特征，可以加深对光
台州学院学报 2011年6期2011-01-12
- 杨氏双缝干涉条纹移动问题的探讨
31100)杨氏双缝干涉条纹移动问题的探讨古丽姗(昌吉学院物理系,新疆昌吉 831100)本文以杨氏双缝干涉实验为研究对象,分析了中央明纹和介质对干涉的影响,得到屏上干涉条纹移动的原因,找到一种快速简便处理问题的途径.杨氏双缝干涉;介质;光程差;条纹移动＊0 引言1801年,杨氏巧妙地设计了一种把单个波阵面分解为两个波阵面以锁定两个光源之间的相位差的方法来研究光的干涉现象.杨氏用叠加原理解释了干涉现象,在历史上第一次测定了光的波长,为光的波动学说的确立奠定
枣庄学院学报 2010年2期2010-10-23
- 光干涉现象的演示
孔、三孔)和缝(双缝、三缝)的干涉图像,与由传感器采集图像信息后由计算机得出干涉光强分布曲线进行比较,两种方法获得的实验图像符合较好.干涉;演示实验;多样化教学1 引 言近年来,随着教育教学改革的不断深入发展,演示实验已经成为物理教学中不可缺少的重要教学手段和有效的教学形式,是物理教学中的重要组成部分.它不仅能激发学生的学习兴趣和爱好,活跃课堂气氛,而且还能培养学生的观察能力、思维能力、创新能力、探索精神和科学素质.本文通过2种方法演示了孔(双孔、三孔)、
物理实验 2010年12期2010-09-20
- “光的干涉”教学设计
实验角度研究产生双缝干涉的条件及原因，第二节则从理论上推导了亮条纹和暗条纹的间距规律，进一步让学生通过实验测量波长。教材中要求通过学生小实验，观察双缝干涉现象，总结相干条件；通过与机械波的类比，分析产生亮条纹和暗条纹的原因。正确理解光的干涉，对学生认识光的本性有重要作用，同时促进学生对研究性学习方法的理解。1.2 学情分析学生已经学过机械波的干涉现象，但机械波的干涉(如水波的干涉)形象具体，而光波的干涉较抽象，可通过实验和媒体辅助增加学生的感性认识。为了渗
物理教学探讨 2009年3期2009-04-15