泊松亮斑的实验

在光的衍射的教学中,泊松亮斑是最有说服力的一个实验,也是19世纪初物理学史上为之激动的戏剧性的一幕。当时,泊松根据菲涅耳的波动理论推算出在圆板阴影中心应该出现亮斑,没有认识到这将是光的波动理论的铁证,反而兴高采烈地宣称他泊松本人驳倒了菲涅耳的波动理论。随后,当实验证实了确有这样一个亮斑时,即使泊松仅是一个数学家,也转而坚定地确信光的波动性理论。     

泊松亮斑的衍射实验

现行高级中学物理课本下册第九章“光的衍射”一节,课文倒数第二段叙述“特别有趣的是图8乙,在不透明圆板的阴影中心,有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑…,当实验证明了圆板阴影的中心确实有一个亮斑时,光的波动理论就确切无疑地被证实了。”当师生读完这段叙述时,是多么希望能用实验来重现这一亮斑。但是教学大纲上并没有规定这个演示实验,教参书上也没有具体谈怎样演示泊松亮斑的衍射现象实验,中学物理课本中只有泊松亮斑的叙述和     

也谈“泊松亮斑”实验

高中物理 (人教版必修本 )第二册“光的衍射”一节中的“泊松亮斑”实验 ,是本节三个实验中最难做的实验。有关该实验的方案 ,已有不少刊物发表过。纵观这些实验方案 ,不难发现 ,有的不明显 ,有的易出现干扰因素。例如 :①在透明胶片上撒墨水 ,易产生中心有孔的嫌疑 ;②在透镜中间沾上小钢珠 ,易与透镜对光的偏折相混 ,产生思维干扰。这些都不利于学生理解“泊松亮斑”这一有趣而又奇特现象的产生过程。笔者根据多年的教学实践 ,设计了一套操作简便 ,效果明显的实验方案。1　实验器材图 1①光源 :ＪＧＱ -2 5 0氦氖激光器。②不透明圆板 :直…     

《泊松亮斑》实验的简易做法

在学习《光的衍射》这节课时，很多学生对泊松亮斑的现象半信半疑，更有甚者反复追问老师，是不是在屏的中央有一小孔才能出现泊松亮斑。为了满足他们的求知愿望，使他们对泊松亮斑现象有一个正确的认识，我设计了演示实验和分组实验。先让学生观察演示实验，然后安排学生做分组实验。     

泊松亮斑演示实验的改进

介绍在1m长光具座上演示圆屏衍射(泊松亮斑)及同一照片显示光的波粒两象性的方法。     

关于光的波动性

本文综述了光的波动特性,指出了光的波动性的理论基础惠更斯——菲涅耳原理中所存在的缺陷,以及由此基础而导出的衍射公式中所存在的问题。本文最后简介了关于光衍射现象的另一种解释——边界微扰理论,以图达到扩张普通物理光学教学中的知识面和加深知识深度的目的。     

光的干涉、衍射演示实验装置的设计和制作

在高中物理中，有关光的衍射及干涉实验是证明光具有波动性的最重要实验。目前大部分学校实验室只能做两个传统的学生实验：一个是“用卡尺观察光的衍射现象”，另一个是在光具座上的遮光筒里“观察双缝干涉、单缝衍射现象”。这两个实验都只能作为学生实验，实验现象只能由学生本人观察到，不能作为课堂演示实验和教师解说介绍用。虽然在近年来出版的各类物理教学杂志中也介绍了诸如“泊松亮斑”之类的一些自制教具，但效果并不十分理想，且大部分不能做为教师课堂演示实验讲解用。     

分析三角孔光栅的衍射场

为了研究三角孔光栅的衍射场,采用波前相因子判断法,得出三角孔衍射场所含基元成份.根据惠更斯-菲涅耳原理,推导出像面上的振幅分布公式及像面上的光强分布公式.并利用数值模拟的方法得出三角孔的衍射图样.结果表明,在验证衍射理论的同时,还拓展了衍射的概念,为深入理解光的衍射提供理论基础.     

反射光的结构分析

光在两种透明媒质界面反射后的偏振结构,与入射光的偏振性质、媒质折射率以及入射角的大小等有关,其情况较为复杂。本文从菲涅耳反射公式出发,对其进行系统地分析。 一、菲涅耳反射公式 设媒质1、媒质2的折射率为n_1,n_2。平面单色光波由媒质1射向媒质2,;ⅰ_1,ⅰ_2为入射角,折射角。由电磁场的边界条件可以证明,在界面邻近的入射场,反射场的电矢量在入射面内的分量E_(1p)、E_(1p′)和垂直于入射面的分量E_(1s)、E_(1s′)满足如下菲涅耳反射公式     

"E"字孔的夫琅禾费衍射场

为了研究"E"字孔的夫琅禾费衍射场,首先根据惠更斯菲涅耳原理推导出像面上的振幅分布公式及像面上的光强分布公式,然后果利用计算机模拟出"E"字孔在像面上的衍射图样,结果表明,用此方法可以验证衍射理论和拓展衍射的概念,同时也为计算机模拟实验提供一定参考.     

五环孔的衍射场

根据位移相移定理及惠更斯-菲涅耳原理对五环孔的衍射场进行研究,得出五环孔在像面上的振幅分布公式和像面上的光强分布公式,并利用计算机数值模拟出五环孔的衍射图样;结果表明,在验证衍射理论的同时,还拓展了衍射的概念,对深入研究多元结构或多维结构的衍射以及自相似分形结构的衍射有重要作用.     

物理演示实验改进二则

一、菲涅耳圆盘衍射１．演示件的制作在长１２ｃｍ、宽８ｃｍ的投影胶片与长边平行的中轴线上,用黑油漆涂制直径分别为２ｍｍ、２．５ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、４．５ｍｍ的五个圆,其间隔为１．５ｃｍ,作为衍射实验用圆盘。用硬纸板裁制外边长１２ｃｍ、宽８ｃｍ,内边长...     

常利率下复合泊松风险模型的破产概率

本文从Sundt和Teugels(1995)研究常利率复合泊松风险模型的一个结果出发,给出当理赔额为指数分布时不破产概率的显式表达式,并证明此表达式在利率趋向于零时与经典风险模型的结果是一致的.     

用试管观察光衍射现象问题的探讨

曾有老师将试管外壁用蜡烛烟薰黑,使其不透光,然后在试管底部中心处留一直径约为2—3mm的小孔,将小孔对着光亮处,从试管口即可看到试管壁出现一组明暗相间的光环,认为这是光的衍射,以此演示光的衍射现象,我认为这是错误的。 衍射和干涉是波所具有的特性。所谓光的衍射是光偏离直线传播的现象,即光通过很小的圆孔、狭缝或其他障碍物时,光的波阵面受到限制,结果有光进入影内,在影外光     

从光的衍射看光的直线传播及像质问题

光的衍射有近场衍射和远场衍射两种情形.近场衍射如小孔成像,当孔的尺寸比较大时,光线沿着直线传播,当孔小到一定程度,光线偏离了直线传播发生衍射,孔越小,衍射越显著,物体的几何像失去了清晰的轮廓,而且在边缘附近出现一系列明暗相间的条纹,从而影响了成像的质量;远场衍射如望远镜、显微镜,在物镜的像面上形成的几何像点由于衍射效应变成了一系列的衍射斑,衍射斑重叠越多,像越不清晰,严重影响了成像的质量,使得光学成像仪器的像分辨本领也有了限制.     

新型实验集锦

一、新型太阳能折射收集器 一般说来,大多数太阳能收集器是使用抛物面反射系统,平行的太阳光经反射后会聚在焦点。反射系统的缺点是不耐风吹雨打的腐蚀,因此有一部分太阳能收集器采用透镜折射系统。折射系统兼有双重功能,一方面是会聚阳光,另一方面有抗环境的保护作用。但是,大面积折射系统的精确聚焦一直是一个难以解决的技术问题,而菲涅耳透镜系统却又难以制作。     

物理学生实验设计—光学实验（五）

五、物理光学实验1.观察光的衍射现象现行教材中列入的课题是观察单缝衍射现象。给出的方法是 ,用游标卡尺的两个测脚构成单链 ,放在眼睛前面 ,去看一个线光源。可以用日光灯作为光源 ,应当让它距离观察者远些 ,例如 2米以外 ,或者在灯管外面包上黑线 ,只留一条窄的直缝射出光线。观察时卡尺的两个外径测脚之间的缝要和线光源平行 ,将缝宽由1毫米逐渐减小到 0 .1毫米 ,看在什么条件下能观察到衍射现象 ,以及缝宽对衍射现象的影响。注意 :两个测脚相对的部分不是锋利的刀刃 ,而是非常光洁的平面 ,这两个平面上都能够形成光源的虚像 ,当其中任…     

用孔、缝纸屏作光的干涉衍射实验

高中物理讲授“光的本性”时,需要让学生实验观察光的干涉、衍射现象。这些实验,大部分可在“J2508光的干涉、衍射、偏振仪”上进行。该仪器除不能做圆孔衍射实验外,其它几个实验的效果不错。但实验须在暗室中进行,而且学生只能逐个地轮流观察,较费时间。由于学生的初次观察能力一般不太锐敏,不少学生觉得还未看个仔细,就匆匆离开观察筒,总有点心欠满足。此外,有些学校没有暗室,或者根本就没有这个仪器,就更使这些实验无法进行。笔者从实践中发现,用牛皮纸制成的孔屏、缝屏,作光的干涉、衍射实验,不仅取材容易、制作简便,而且效果很好。实…     

浅论立体电影系统搭建

你看过立体电影吗?你知道它的道理吗?它就是应用光的偏振现象的一个例子.在观看立体电影时,观众要戴上一副特制的眼镜,这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片.     

克服高职教育的“短板”

<正>我们知道一只木桶的储水量,不是取决于组成该木桶的最长的一块板,而是取决于最短的一块板,这就是著名的木桶理论所强调的"短板效应"。这一理论同样适用于高职教育。因为高职教育也同样是由诸多木板(制约因素)组成