自制杨氏双缝干涉仪

“双缝干涉”实验成为高中物理教材中一个新的学生必做实验后，许多学校特别是边远地区广大农村高中，由于缺乏实验器材而无法在实验室中开设这个实验。即使条件相对优越拥有实验器材的学校，因该实验调节相对麻烦，实验现象模糊，学生也很少有动手操作的机会，更难在实验室中观察到实际的双缝干涉现象。这无疑会影响学生对双缝干涉实验的掌握，也在一定程度上降低学生学习物理的兴趣。为此，笔者利用身边常见的器材，自制了双缝干涉实验仪。     

关于"电子干涉实验"的商榷和联想

一 本刊2003年第11期的<托马斯·杨双缝演示应用于电子干涉实验>一文描述了电子、中子等实物粒子显示出波动性,并得出了"单电子杨氏双缝干涉实验表明,当少量电子通过仪器落在屏上时,其分布看起来毫无规律,并不形成暗淡的干涉条纹,这显示了电子的‘粒子性'.但大量电子通过仪器时,则在屏上形成了清晰的干涉条纹,这又显示了电子的‘波动性'"以及"这是单电子的干涉"两个结论.这里有两点需要商榷.     

热光的高阶双缝干涉

干涉效应反映了光场的相干性,非相干光源中无序性会破坏干涉.然而对于高阶干涉来说这一看法并不成立.文章作者最近的理论和实验研究表明,横向传播方向无序的热光源可以实现高阶双缝干涉.尽管单个探测器的强度分布是均匀的,处于不同位置的两个探测器的联合强度关联却出现了干涉条纹.当两个探测器同步反向移动时,条纹间距减小为一阶干涉条纹的一半.实验结果同不久前报道的在自发参量下转换过程中产生的纠缠双光子对的双缝实验中所观察到的亚波长干涉效应十分类似.实验结果可以用多模热光场的二阶空间关联性质来解释.热光的高阶双缝干涉是著名的Hanbury-Brown和Twiss实验的空间干涉版本,因此也可称其为Hanbury-Brown和Twiss型双缝干涉。     

简单实用的光的衍射、干涉演示仪

1 制作原理 光的衍射、干涉演示仪是根据光的波动性制作而成的.激光通过单缝发生衍射,通过双缝后形成两束相干光波,在空间相遇叠加,在屏幕上产生明暗相间的干涉条纹.     

双缝干涉实验光源的改进

用J2515型双缝干涉实验仪做双缝干涉实验，其目的有两个：一是观察自光的干涉条纹；二是观察和测量单色光的波长．实验仪器提供了红色和绿色滤光片，即测量红光及绿光的波长．通过本实验要达成的教育目标是使学生更清楚地认识到：在狭缝间的距离和狭缝与屏间的距离不变的条件下，单色光的波长越长产生的干涉条纹间距越大，从而理解为什么自光产生的干涉条纹是彩色的．同时也知道不同色光具有不同的频率和波长．     

杨氏双缝干涉演示实验Visual Basic软件设计

根据杨氏双缝干涉原理,运用Visual Basic编程平台,对杨氏双缝干涉实验进行了一系列的计算机模拟演示,使抽象的规律和概念形象化.     

用半导体激光器代替纳光灯进行双棱镜实验的研究

本文对双棱镜干涉实验装置进行了改进,采用新的半导体激光器和光缝代替钠光灯和原光缝,使双棱镜干涉实验具有光路调节方便、干涉图样清晰等优点,并对人视激光替代钠光做双棱镜干涉实验的科学性作了实验验证。     

万变不离其宗——看两道高考题所折射出的新课程理念

杨氏双缝干涉实验是高考物理的重要考查实验之一,在每年全国各省市的试题中均有体现．但是绝大多数学生在学习该知识时只是机械地记住相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离公式,而对产生干涉现象的原理和条件不甚了解．2008年四川卷中的“双棱镜干涉”和2005年江苏卷中的“洛埃镜实验”正是以“杨氏双缝干涉实验”为依据,     

为什么在双缝干涉实验中单缝到双缝的距离应是5cm～10cm

人教社教材高中物理第三册"用双缝干涉测光的波长"实验中(图1),提到将各部分光学元件组装到光具座上,其中单缝和双缝间的距离约为5 cm～10 cm.为什么呢?     

光干涉现象的演示

采用传统方法演示孔(双孔、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.     

"用双缝干涉测光的波长"实验探究

2006年高考理综第22题考查了学生实验“用双缝干涉测光的波长”，内容如下：利用图1中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法．     

杨氏双缝干涉实验中双缝缝宽的讨论

首先基于惠更斯菲涅尔原理,推导了双缝具有一定宽度时的双缝干涉光强表达式。根据该解析表达式,利用数学软件进行数值模拟,结果发现:当双缝具有一定宽度时,双缝干涉条纹不再是理想的等亮度等间距的干涉条纹,而是从中间往外光强将逐渐衰减,并且在一定的双缝间距和缝宽比值时,还会出现条纹消失的现象。对于这些理论模拟结果,给予了相应的解释。此外,还进行了相应的实验观测,实验结果和理论结果基本一致。本论文所讨论的内容,对于进一步完善和深入讨论杨氏双缝干涉实验的教学和实验内容具有一定的指导意义。     

杨氏双缝干涉图样的理论模拟

本文在未经任何理论近似的情况下, 模拟了杨氏双缝干涉实验中观察屏上的干涉图样, 模拟结果不但 有利于学生全面掌握干涉条纹的分布规律, 而且有助于学生体会实验条件的重要性     

用双缝干涉测定光的波长实验的操作和改进

光的双缝干涉实验是研究光的波动性现象的典型实验,是高中物理教学中的一个重要实验.笔者查阅了从1980年直到现在的高中物理教科书,都有这个实验.以往在光的双缝干涉教学时,一般都采用讲授法,而不进行实验教学.     

MATLAB GUI在光学实验教学中的应用

利用MATLAB GUI设计了杨氏双缝干涉、牛顿环干涉等经典光学实验的仿真平台。借助实验仿真平台,有助于加深对相关实验理论的理解;与实际的实验操作相结合,不仅可以激发学生的学习兴趣,也提高了课堂教学效果。     

干涉、衍射实验中衍射物位置的估算

从光源的空间相干性和实际光源的边缘衍射特性两个方面分析给出了干涉、衍射实验中衍射物到光源的距离的估算公式,分析了双缝干涉和泊松亮斑两个实验实例.     

基于Web的交互式仿真物理实验研究

基于Web的仿真物理实验突破了学习的时空限制,具有较强的交互功能。故利用FlashMX设计基于Web的交互性仿真双缝干涉实验,可以通过波长对应彩色图样和刻度尺改变入射光的波长、双缝间距、双缝与屏幕间距等参数,动态地显示参数数值变化、干涉条纹的变化和光强曲线的变化。探讨基于Web的交互式仿真物理实验的实现方法。     

部分相干电磁光束在杨氏双缝实验中的偏振特性

推导了部分相干电磁光束经过杨氏双缝干涉后偏振度的表达式,研究了干涉光场偏振度的变化情况.结果表明,干涉光场偏振度不仅取决于双缝处的偏振度、相干长度,而且还取决于杨氏双缝缝宽.当所有相干长度都相等时,干涉光场偏振度不再发生变化,其值就等于双缝处的偏振度.着重分析了系统中交叉谱密度矩阵系数Bxy=Byx≠0的情况,并将结果与Bxy=Byx=0时作了比较.     

关联光学新进展

文章综述了利用光学自发参量下转换过程产生的纠缠双光子态和热光源的空间关联性,实现"鬼"成像、"鬼"干涉、亚波长干涉和非定域双缝干涉等实验的研究进展,以及其中涉及的争论问题.     

对“ 用双缝干涉测量光的波长”实验仪器的改进

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