物理实验教学与创新能力培养的研究——从牛顿环实验得到的启发

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1、堡=塑实验室科学第l3卷第2期2010年4月CN12—1352／NLABORAT0RYSCIENCEVo1．13No．2Apr．2010物理实验教学与创新能力培养的研究——从牛顿环实验得到的启发宋金皤，张萍，徐海如(南阳师范学院物理与电子工程学院，河南南阳473061)摘要：通过对牛顿环实验教学的改革，提高了学生对物理实验的兴趣，培养了学生的创新能力，增强了学生的自信。关键词：物理实验教学；创新能力；牛顿环；等厚干涉中图分类号：04—33文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1672-4305．2010．02．010Re

2、searchonphysicalexperimentteachingandinnovativeabilitycultivation——Inspirati0nfromtheNewtonringexperimentSONGJin—fan，ZHANGPing，XUHai—ILl(CollegeofPhysicsandElectronicsEngineering，NanyangNormalUniversity，Nanyang473061，China)Abstract：ThroughthereformofNewtonringexperiment

3、teaching，theinterestsofstudentsinphysicalexperimentsareimprovedandtheinnovationandself-confidenceofstudentsarestrengthened．Keywords：physicalexperimentteaching；innovativeability；Newtonring；isopachinterference物理实验是助物理论正确与否的最终判据，其验，学生能很快按步骤完成，但学生普遍反映实验单重要性不言而喻。然而学生对物理实验的态度

4、却不调，缺乏兴趣，甚至在完成实验后还不能与课堂教学能令人满意，学生对物理实验缺乏足够的兴趣。究的理论知识联系起来。我们通过对该实验内容的拓其原因，很大程度上不是学生的过错，而与我们的实展和延伸来引发学生对物理实验的兴趣，从而培养验设计、实验内容缺乏吸引力有关。这一问题关系学生的创新能力和探索精神，取得了良好的效果。到高校学科建设和科技人才的选拔与培养，必须引1．1实验前必须回答的问题起足够的重视，并设法予以解决。经过长期的研究(1)什么是光的干涉现象?在光的干涉区域是和探索，我们对教学内容和设计思想进行相应的改否一定有明暗或彩色条纹?

5、为什么?革。本文以大学物理实验中的牛顿环实验为例进行(2)两束光相干的条件是什么?干涉相长和相讨论。消的条件是什么?(3)什么是干涉条纹的可见度?条纹的可见度1扩展实验内容与哪些因素有关?传统的等厚干涉现象的研究实验只研究用牛顿(4)产生光的干涉有哪些方法?什么是等厚干环、劈尖形成的干涉花样来测量透镜的曲率半径和涉和等倾干涉?它们分别在什么条件下出现?薄纸或细丝的长度，使用钠光灯作单色光源，通过读(5)读数显微镜的结构如何?主要由哪几部分数显微镜观察干涉现象，并进行测量。这一实组成?主要功能是什么?(6)牛顿环的结构如何?为什么要求牛

6、顿环平凸透镜的凸面曲率半径比较大?基金项目：河南省高等教育教学改革研究项目(项目编号：2009SJGLX244)。(7)观察干涉条纹时如何快速准确地调节26絮光路?实的理论知识，才能保证实验教学的顺利进行，才能(8)透射光产生的干涉条纹如何?与反射光产对实验现象予以合理地解释，及时掌握实验的结果，生的干涉条纹有什么不同?为什么?保证实验的科学性。在讲授等厚干涉内容时，我们(9)将单色光改为复色光，干涉花样如何?详细分析了产生干涉的基本方法、干涉条纹的分布(10)若平板玻璃由两部分组成(折射率不同)，形状、影响干涉花样的几个因素等内容，

7、并通过例题会出现什么现象?为什么?和习题让学生分析不同情况下等厚干涉条纹的形1．2实验过程应完成的内容状j。例如：(1)将一平凸或平凹透镜覆盖在平板(1)测量牛顿环平凸透镜的曲率半径。玻璃上，用单色光垂直照射，观察干涉条纹的变化。(2)若用汞灯代替钠光，则牛顿环的干涉条纹如何(2)利用劈尖干涉，计算出薄纸的厚度。变化。测量干涉条纹的半径，计算其中紫色光的波(3)将平凸透镜和平板玻璃之间注满液体，观长，并与光栅衍射测量结果进行比较。(3)若平板察干涉条纹的变化，并测量液体的折射率。(4)用白光代替钠光灯，观察干涉条纹的变化，玻璃换成由两

8、部分(左边玻璃折射率n。=1．5，右边玻璃折射率n：：1．75)组成，平凸透镜和玻璃版之间并利用已测量的牛顿环的曲率半径，计算光的波长充满折射率n=1．62的二氧化硫，此时干涉条纹如(比如紫光的波长)。何变化。为什么?通