简易多功用光学实验演示箱

实际教学中,利用已有的光学演示箱,只能进行部分光学实验,而且光源不集中,清晰度不高,现象不够直观等,影响了学生对规律的认识、推导.为此我自制了多功用光学实验演示箱,效果良好,现简述如下.     

雾化式几何光学演示仪

使用肥皂液显示光路,由于液体的重力限制了教具的尺寸,演示效果不佳.利用雾化的方式使光路可视化,设计了雾化几何光学演示仪.设计了立体光路,通过激光光源、类平行光源、立体光源和F光源的转换,能够演示初中物理几何光学的所有实验.     

玩具“激光枪”——光学演示的好仪器

在物理教学中,光学演示实验是比较难做的实验．原因是光源问题．一般的白炽灯光源,发光强度弱,方向性差,频率不单一．实验时需配用会聚透镜等,将白光变为实验时所需要的光．这种光源的实验装置较繁琐,需在暗室里进行,才能看到演示现象,给教学带来不便．激光器演示实验装置问世后,给光学演示实验带来根本性的变革．但激光器演示实验装置较笨重,需用２２０伏交流电源,搬到教室里来做,不方便．而且这种装置价格昂贵．多数学校,特别是农村中学无此实验装置．我们用儿童玩具“激光枪”作为光源,引进到光学演示实验教学中,收到令人…     

光源在光学实验中的应用

本文对大学物理光学实验中常用光源做简单介绍,使学生明确不同的光源用于不同的实验目的。     

光源近场测量在LED光学设计中的应用与研究

在LED光学设计中,传统方法多以LED光源的远场测试数据为设计依据,而远场测试仅仅是对LED光源相对粗糙的测量,并不能精确地描述光源的空间光分布情况。对LED光源详细空间光分布信息的获取,即LED光线集的获取已经成为LED光学设计的瓶颈问题。获取并合理利用精确、详实的LED光源信息尤其是光源空间光分布信息是LED光学设计的关键点。分别利用单颗LED芯片和LED模块做了两组对照实验,并利用照明解析软件对获得的实验数据进行处理和分析,通过对比实验中光源远场测试和近场测试获得结果之间的差异,强调了通过LED光源近场测试获取光源光线集对LED光学设计的重要作用。实验结果表明,LED光源近场测量获取的光源光线集可以为LED光学设计提供更为详细的光源的光空间分布信息。     

估计眼镜屈光度的一个简单实验

利用身边随手可得的物品, 开展眼镜屈光度估计的简单实验, 在向学生展示光学概念简单应用的同 时, 又能将学生从传统课堂的授课方式中解放出来. 通过应用型的光学小实验, 引发学生学以致用的思考, 可以有 效增加光学课堂的趣味性     

发光二极管在双缝干涉测波长实验中的应用

发光二极管正在光源领域带来一场革命性变革．光源是光学实验的重要器件．北大附中物理组老师将发光二极管引入中学物理实验带来的重大好处，本文作者已用实践作出回答．用新技术、新器材、新设计改革传统实验，是物理实验教学现代化的有效而广阔途径．建议大家重视，付诸实践．[编者按]     

多用光学实验仪

以前做光学实验,一般用白炽灯或钠灯作光源。这些光源发光面积大,亮度低,相干性差。把这些光源置于单个透镜的焦面上做成的二次光源发散大。即使在实验室内调节和观察也比较困难,在教室内进行实验就更为困难。近年来出现了许多以激光作光源的各种光学实验仪器。由于成本高,激光管寿命短,维护费用大,一般中学,特别是农村中学目前还难于采用。     

用CCD成像方法辅助课堂演示实验

介绍了一种CCD成像方法,该方法可以实时地对较小的演示现象成像,并在大屏幕上即时展示出来.该方法可以把较大的演示教具做得较小,更便于制作、携带和存放,同时可以将原来不适合做课堂演示的实验内容扩展到课堂演示内容中,可以增加演示内容.本文以陀螺演示实验、激光光源测量普朗克常量实验及放大演示结构性演示教具实验为例,详细介绍了CCD成像法的应用.     

半导体激光光源光学性能的探讨

在物理实验中,将半导体激光器作为光源的实验很多,但由于其光学性能取决于工作电流的大小与谐振腔的质量,所以了解其适用范围,对于指导教学活动是很有帮助的。     

一种同时观察钠吸收光谱和发射光谱的实验

通常观察吸收光谱和发射光谱的实验都是分别进行的。一般观察吸收光谱比观察发射光谱麻烦些,而且都在暗室进行。本文叙述的用高压钠灯为光源,进行吸收光谱和发射光谱的实验则很简便。不需暗室,照明光路中也不需其他光学元件和吸光物质,只要将调好的光谱仪(分光镜或分光计等)的入射狭缝对准高压钠灯,即可从光谱仪中观察到     

光源旋转效应--用光谱仪测量确认光的波长变化

光可以让光电池产生电流,光通过旋转透明介质,对光电池产生的电流及光压力、光波长、光强度等等光学数据,与光通过此透明介质静止时的光学数据不相同的现象称为光源旋转效应.列别捷夫没有用光源动态的观点去研究光压力,爱因斯坦没有用光源动态的观点去研究光量子的能量公式、光电方程.密立根没有用光源动态的方式测定普朗克常数,康普顿也没有用光源动态的观点去思考康普顿效应.喇曼也没有用光源动态的观点去思考喇曼效应.本论文是光通过旋转透明介质产生的光学现象实验,用光谱仪测量光的波长变化、光的强度变化.进一步确认了光通过相对运动的透明介质与光通过相对静止的透明介质产生的光学数据不相同的光学现象.进一步证实了爱因斯坦光量子的能量公式、光电方程、康普顿效应、喇曼效应有局限性,普朗克常数不是普适常数,离心力影响光压力.     

利用气灯做物理实验

在物理教学中(如热学、电学、光学),热源和光源,常是一个很重要的问题,因为教材和有关参考资料中介绍的电灯、弧灯、电炉等光源热源都要由电源来提供,而一些没有电源的农村中学,对用这些光源、热源来做的物理实验便感到束手无策。我是在一个农村中学教物理的,起初感到没有办法,有些实验只好说说算了。近两年来我利用座式(座挂两用)气灯代替较强光源和热源,解决了不少问题。现把我的实验简况分述如下: 一、用气灯代替热源: 1.在初中演示热的辐射时,要把2-5千克重的砝码烧的非常热,恐怕课堂时间也要过去大半了。如用小热源如蜡烛、酒精灯,对于     

本征型光学双稳实验

本征型光学双稳实验焦鹏飞（北京大学物理系，１００８７１）本实验用Ｈｅ－Ｎｅ激光器为光源，染料溶液为非线性介质，ＫＤ＊Ｐ晶体为光强调制器．实验能记录多阶双稳，并能在屏幕上显示双稳物理过程．一、引言光学双稳器件由于它具有实现全光逻辑运算和在光通讯、光信息...     

复合型干涉光源在牛顿环实验中的应用

对LED光源和固体激光器光源进行了光谱特性分析,优化整合之后设计制作成多功能干涉光源.该光源用来取代传统钠灯光源被用在牛顿环实验上,实验结果优良.该光源具有造价低,寿命长,功耗小,便于携带等优点,可以被推广应用到其他大学物理光学实验中.     

便携式双波长同步对比波动光学课堂演示的实现

本文设计自制了便携式波动光学演示仪.该演示仪采用红、绿双色半导体激光器作为光源,配备多种规格的干涉、衍射和偏振组件,可以演示杨氏双缝干涉、多缝干涉、单缝衍射、小孔衍射、一维和二维光栅衍射、偏振等波动光学的主要内容.仪器体积小巧,激光功率大,采用电池供电,这些优点使之便于携带,无需暗室而可在普通教室演示,双色平行光源可以同步对比不同波长的干涉、衍射效果,实现了波动光学理论内容与实验现象的同步课堂演示.     

电容器充放电学生分组实验的探索

高中物理新课标新增学生必做实验“观察电容器的充、放电现象”,经过了解,目前高中学校几乎不做该学生分组实验.通过分析电容器充放电实验的设计和开设该学生实验的困难,利用已有的实验器材,开发适合中学生动手实验和观察的实验方案,为提高教师课堂效率做参考,落实提升学生的物理学科核心素养.     

光学电流互感器传感头色散特性对系统灵敏度影响研究

以琼斯矩阵为数学工具,利用理论分析和计算机仿真的方法研究了块状玻璃光学电流互感器传感头的色散特性对系统灵敏度的影响,并进行了实验验证.在光学电流互感器系统中,光源的驱动电流与环境温度改变,都会造成光源峰值波长移动.而在传感头中主要是由单层保偏反射膜的反射相移、光学玻璃的Verdet常数以及光学玻璃内的线性双折射这三个因素的色散特性,使得光学电流互感器的灵敏度随光源波长的变化而改变.研究结果表明,这种色散特性会对输出曲线的尺度因子产生明显的影响.因此,光源的恒温控制与光源驱动电流的恒流控制是必要的.本研究结果可为光学电流互感器的研究设计人员提供有用的参考.     

扩展光源对测量误差的影响

目前,大部分高校做牛顿环实验时,一般采用的都是扩展光源钠光灯．因扩展光源可看成由无穷多点光源组成,可以增加等厚干涉条纹的亮度,所以教材上都指出用扩展光源做牛顿环实验有利无害,但很少强调扩展光源放置的位置和形状对等厚干涉条纹的影响．我们在牛顿环实验中进行探究式教学时发现,扩展光源放置的位置可以影响干涉条纹的形状,     

凸透镜成像实验装置的不足及改进

"探究凸透镜成像规律"是初中学生必做的光学实验,也是光学部分的重点.通过学习不仅要使学生了解凸透镜的成像规律,而且要使学生初步了解实验一分析一归纳的科学探究方法,强化学生学习的独立性、主动性.在探究过程中,教师要引导学生对凸透镜的成像规律进行猜想,初步设计实验方案,组织学生用实验探究的方法,得出凸透镜成像的规律.