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。     

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。     

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．     

利用GeoGebra软件绘制杨氏双缝干涉实验光强的动态分布

根据杨氏双缝干涉的实验原理,利用GeoGebra软件动态模拟出双缝干涉实验中光屏上的光强分布,课件中滑动条调节实验中的一个或几个参数均可得到直观反馈,同时在双缝与光屏间绘制出两个光源的波阵面,生动表现了因波阵面叠加产生相长干涉或相消干涉的原理.     

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。     

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.     

基于光束的相干特性拓展双缝实验教学实验内容

对部分相干光束的双缝实验干涉条纹进行了研究。利用转动的毛玻璃以及两个透镜构成了一个简单的产生部分相干光束的光学系统,通过调整毛玻璃与两个透镜的共焦点之间的距离,可以定量地控制光束的相干性。对不同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。     

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.     

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.     

中性原子干涉实验

中性原子干涉实验干涉实验是古老的实验，最早的干涉是可见光干涉，演示了光的波动性。最早的物质粒子干涉是电子干涉。著名的电子双缝干涉演示了物质粒子的波动性，为量子力学建立奠定了基础。１９５９年Ａｈａｒｏｎｏｖ－Ｂｏｈｍ提出了ＡＢ效应的理论，１９６０年Ｃｈ...     

讲解杨氏双缝干涉时易忽略的几个问题

杨氏双缝干涉实验是光学发展史上的一个重要实验,也是大学物理教学中的必讲内容．一般的讲解过程是：首先讲解当时条件下杨氏双缝干涉实验的困难,即普通光源发光机制的两个随机性——同一时刻不同原子辐射的光是随机的,同一原子不同时刻辐射的光也是随机的（每个光波列持续的时间只有10^-10～10^8s）,这就要求在双缝前加一单缝,     

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,     

杨氏双缝实验的扩展

杨氏双缝实验的扩展蒋胜安（长沙电力学校４１００３１）杨氏双缝干涉实验是最基本的干涉实验．它通常用点光源发出的相干球面波通过两个小孔来实现．为了加深同学对干涉的认识，我们将该实验进行了扩展，在两束相干平面波的干涉场中加入透镜，观察现象并予分析．实验装置...     

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。     

在杨氏双缝干涉实验中非单色光干涉图样的理论判断方法

本给出了杨氏双缝干涉实验中非单色光产生干涉图样的两种理论判断方法。     

简单实用的学生双缝干涉、单缝衍射观察筒

针对高二物理学生实验"观察双缝干涉现象"所用仪器--J2515型双缝干涉实验仪零部件多,组装调整麻烦,教师准备费时、费力,学生实验时很难掌握操作要领,不易观察到清晰的干涉图像等缺点,我们设计制作了简单实用的学生双缝干涉、单缝衍射观察筒,供分组实验用.多年实践证明,效果非常好,在2000年7月北京召开的首届全国教育工作者发明与科教制作的展评中被评为三等奖,现介绍如下.     

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.     

微波分光仪上双缝干涉实验中参数的选取

双缝干涉和双缝衍射其本质都是相干波的迭加,干涉和衍射没有严格的固定分界线。实验中为充分体现双缝干涉特征及规律,应恰当地选择和设定实验参数,并对双缝干涉的实验结果与杨氏双缝干涉及双缝衍射的结果进行对比讨论     

基于立方体分光棱镜的干涉投影傅里叶变换轮廓术

提出了一种基于立方体分光棱镜的干涉投影傅里叶变换轮廓术。基于杨氏双缝干涉原理,对立方体分光棱镜的干涉投影理论进行理论分析和仿真实验,通过调节立方体分光棱镜的安装角度可实现干涉投影条纹周期的任意调节,结果证实了该干涉投影系统的可行性以及灵活性。对小脚丫模型进行了三维面形重构,结果表明:干涉条纹相位稳定且强度分布均匀,利用所提方法可以很好地恢复物体的三维形貌。     

"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．