薄膜干涉实验之我见

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第４期　物理通报　卖验创新　子都穿在金属丝上，组成两个双弹簧振子，并使弹簧　处于拉伸状态．双弹簧振子总长约４５　ＣＩＴＩ，每只弹簧　自然长度８　ｃｍ，振子上有多个对称的螺丝孔，加减螺　丝可调节振子质量．　自制受迫振动演示器　陈宝甫　（大城县第一中学　河北大城０６５９００）　２　实验操作与实验现象分析　（１）使两个振子的质量相等，驱动小车，让小车　在水平面上做振幅为１～２　ｃｍ的往复运动，稳定时　观察到，两振子同步做等幅振动，且振动的周期与小　人教版高中《物理》第九章“受迫振动共振”一　车运动的周期相同，证明受迫振动的周期与驱动力　的周期有关．　（２）改变其中一个振子的质量，再做上述实验，　发现两振子仍同步振动，且振动的周期与小车运动　的周期相同，但两个振子的振幅不同．证明受迫振动　的周期与弹簧振子本身属性无关，只与驱动力的周　期有关．　（３）用卡子卡牢其中一个振子，改变小车运动　的周期，观察到另一个振子振动的周期总等于小车　运动的周期，说明受迫振动的周期决定于驱动力的　１　周期．　节中，用图１所示的装置研究受迫振动的频率与哪　些因素有关．在演示操作过程中，振子上下振动的同　时还左右前后摆动，特别是驱动力频率与弹簧振子　的频率接近时，振子摆动幅度更大，导致振子碰撞支　架，不能形成稳定的演示效果．针对该装置的不足，　笔者自制了如图２所示的演示器．　结论：物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等　于驱动力的频率，跟物体的固有频率没有关系．　３　实验效果　采用自制演示器进行实验，振子的振幅可以达　到１０　ｃｍ以上，振动稳定，现象明显，便于学生观察；　用手操纵小车非常方便，容易控制．　薄膜干涉实验之我见　１．木板小车　２，直角钢板图２　３，双弹簧振子　白宝成　（通辽职业学院　内蒙古通辽０２８０００）　１　实验装置　实验装置主要由三部分组成．　（１）木板小车．木板长７０　ｃｍ、宽１０　ｃｍ．　为了使学生更好地认识光的波动性，高中教材　安排了薄膜干涉这一节教学内容．并介绍了一种演　示薄膜干涉的实验．　把金属丝圆环在肥皂液里蘸一下，环上就形成　一（２）固定支架．两块高宽都是１０　ｃｍ、厚１　ｉ／ｌｎｌ的　直角钢板固定在车板上，长约５０　ｃｍ的两根金属丝　穿过钢板上的孔连接到调节螺栓上，并绷紧．　（３）双弹簧振子．４个完全相同的弹簧和两个振　层肥皂液薄膜．用单色光照射薄膜，薄膜上就产生　明暗相问的干涉条纹．产生这种现象是由于照射到　一５７—　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００８年第４期　物理通报　实验创新　膜上的光会从膜的前表面和后表面分别反射回来，　形成两列波，这两列波是由同一入射波产生的，因此　白色日光灯等复色光源观察彩色干涉条纹，这样实　验效果更好．　（３）薄膜后方竖立一块黑色挡板．此实验受室　内光线影响很大，当室内光线太强时，不容易观察到　干涉条纹．我们可在薄膜后方竖立一块黑色挡板，可　消除这方面的影响．　频率相同，相差恒定，能够产生干涉．竖立的肥皂薄　膜在重力作用下成为上薄下厚的楔形，在薄膜的某　些地方，反射回来的两列波恰好是波峰和波峰（或者　波谷和波谷）叠加，产生亮条纹；在另外一些地方，　恰好波峰和波谷叠加，产生暗条纹．这就是薄膜干涉　的原因．肥皂泡在太阳光照耀下会出现彩色的条纹，　也是由薄膜干涉产生的．白光中每种色光的波长不　同，所以在薄膜某一厚度的地方，某一波长的反射光　自制简易圆周运动速度方向演示仪　刘志强　（天水市第十中学　甘肃天水　７４１０２９）　互相加强，就出现这种色光的亮纹；在另一厚度的地　方，另一波长的反射光互相加强，就出现另一色光的　亮纹．这样，在薄膜上就出现了不同颜色的条纹．　但课本上介绍的薄膜干涉演示实验实际效果不　是很好．主要有以下原因引起．试验中用的肥皂液薄　膜极易破裂；放入氯化钠后的酒精灯燃烧时发出的　不是单纯的黄光，所以单色光的干涉条纹不易看到；　干涉条纹受室内光线影响较大．　笔者在教学中，把这一问题作为研究性学习课　题，让学生在实践中探索解决上述问题的方法．我让　学生每人准备一个金属丝圆环、玻璃杯、单色光源，　在课下研究这一实验．　学生对．ｔｔＬ￣常感兴趣，他们积极研究和学习．不　曲线运动中物体速度的方向是时刻改变的，怎　样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向　呢？人教版高一物理课本“曲线运动”一章中，是让　学生通过观察砂轮磨刀具时飞溅的火花，旋转雨伞　时雨滴飞出等实例，从而得出：“曲线运动中质点在　某一点（或某一时刻）的速度方向是曲线在该点的　切线方向．”但课堂教学时，不便操作，难于演示，学　生得不到“眼见为实”的效果，没有身临其境的感　觉．　笔者在教学实践中设计制作了一个简单的演示　仪，不仅器材简单易得，制作方便，而且课堂演示效　果非常明显．　１　器材及制作　仅对课本内容掌握得非常好，对薄膜干涉实验的具　体操作还提出了一些很好的建议．总结同学们的建　议，结合教学实践，我发现对该实验作以下几点改进　后，实验效果非常好．　（１）用浴液或洗洁精溶液配置薄膜．这一点很　关键，由于肥皂液薄膜极易破裂，有人在肥皂液中放　入适量松香，但效果也不十分理想．通过实践我发现　用浴液、洗洁精、洗衣粉配置溶液后制成薄膜效果十　首先找一个直径约２～３　ｃｍ，高约３～４　ｅｍ的　圆柱形塑料瓶（废旧的药瓶即可），在瓶底和瓶身的　结合线上（侧面和底面的交线），用细缝衣针等间距　地钻开约６～８个小孔（图１）．　分好，其中用浴液和洗洁精最好．配制溶液时也要大　体掌握适当浓度，一般每１００　ｍＬ水中滴入两滴浴液　或洗洁精，搅匀即可．用此溶液制成的薄膜很耐用，　甚至稍用力抖动铁丝圈薄膜也不会破裂．　．（２）用彩色日光灯代替酒精灯．原实验中由于　放入氯化钠后的酒精灯燃烧时发出的不是单纯的黄　光，往往看不到明暗相问的单色干涉条纹．可用彩色　日光灯代替酒精灯．这样可以获得任意一种单色光，　从而较好地观察薄膜干涉的单色光干涉条纹．　观察完单色光干涉条纹后，同学们可利用蜡烛、　图１瓶身　图２瓶盖　在瓶盖正中心也开一个小孔（以刚能穿过细毛　线为宜）．找一根长约４０　ｃｍ的细毛线，对折后穿过　５８一