现行中学物理教材光学部分只对“泊松亮斑”都进行了简单介绍,没有安排演示实验让学生切实观察到“泊松亮斑”,这不利于学生在头脑中建立完整的光的衍射概念。为使学生在头脑中形成“泊松亮斑”的表象,我利用中学实验器材自制了“泊松亮斑”演示器。 器材:ZN25型氦氖激光器、望远镜目镜或40倍的显微镜的物镜、直径在2-5mm左右的小滚珠 实验操作过程:
1、 用黄油少许将小滚珠粘在平板玻璃上,让粘上小滚珠的玻璃板竖直放置。
2、 将40倍的显微镜物镜紧贴氦氖激光器后打开激光器让通过显微镜物镜后扩大光束的直
径;
3、 经显微镜物镜后的激光光束照射到直径在2-5mm之间的小滚珠上,调节小滚珠与显微
镜物镜之间的距离在30-40cm之间;
4、 将光屏置于小滚珠后,反复移动光屏与小滚珠间距离使两者间距离在数米左右,在光
屏即可观察到泊松亮斑。
说明:1、由于氦氖激光器出口处的光束直径约为1mm左右,所以必须进行扩束;
2、小滚珠直径要尽量小一些,最好用2mm的,这样用40倍的显微镜物镜进行扩束就足够了;如果小滚珠直径比较大,在0.5mm左右,甚至大于0.5mm,则应使用望远镜的目镜进行扩束;
3、由于小滚珠直径在0.2-0.5mm之间,“泊松亮斑”需要反复调整小滚珠与光屏之间的距离才能在合适位置上找到清晰的“泊松亮斑”。
优点:该实验装置取材简单,易于操作,便于观察,能充分展示物理实验的魅力,极大地调动学生学习物理的积极性。
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