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1、36物理与工程Vol.17No.52007大学物理实验中研究性实验的开设探讨夏守之郭焱占稳平刘顺鑫(武汉工程大学理学院,湖北武汉430074)(收稿日期:2006-11-27;修回日期:2007-04-03)摘要基于通过对现有实验项目的改造,在大学物理实验中开出研究性实验.本文选用菲涅耳双棱镜干涉实验,选择提高测量精度的思路,对影响实验测量精度的因素进行深入地分析,学生借助已学知识研究改善实验精度的措施.结果表明:光源线度、光束光强比和光源和棱镜间距必须恰当调整才能准确测量光波波长.关键词研究性实验;高测量精度;双棱镜干涉;条纹可见度DISCUSS
2、IONONTHERESEARCHEXPERIMENTSINCOLLEGEPHYSICSEXPERIMENTSXiaShouzhiGuoYanZhanWenpingLiuShunxin(SchoolofScience,WuhanInstituteofTechnology,Wuhan,Hubei,430074)AbstractResearchexperimentsarecreatedbyimprovingtheexistingfacilities.InordertoimprovetheprecisionoftheFresnelbiprismsinter
3、ferenceexperiment,thestudentsareguidedtoanalyzetheinfluencingfactorsandtoexplorermeasurestoimproveaccuracywiththeknowledgeknown.Itissuggestedbystudiesthatthesizeoflightsource,intensityratiooftwobeamsandthedistancebetweenprismsshouldbeappropriatelyadjustedtoimproveaccuracy.KeyW
4、ordsresearchexperiment;highprecision;biprismsinterference;fringevisibility验设备偏少,实验指导教师和实验工作人员水平1引言有限,学生的理论知识滞后和实践能力参差不齐,因此在大学物理实验中开设研究性实验颇有难近几年来,经济社会高速发展对人才的创造度.我们尝试整合现有实验设备资源,对现有实验新思维和创新能力有了越来越高的要求.要培养项目进行改造,通过寻求更高的测量精度,结合已适应社会需求的人才,高校必须深化教育改革,进学理论,对实验过程和结果进行了深入的研究,可一步优化课程体系,
5、加强学生的实践能力和创新培养学生发现、研究和解决问题的能力.精神.实验室是培养学生创新能力的启蒙基地,没菲涅耳双棱镜干涉形成的条纹的测量可间接[1]有科学的基础实验室管理和合理的实验教学内容测量光波波长,因此获取高可见度干涉条纹是以及先进的教学手段,就很难培养出受社会欢迎获得高精度测量数据乃至实验成功的关键.通过的人才.分析实验中影响条纹的可见度成因,利用计算机为达到这个目的,在学生实验中开设适量的知识,研究这些因素对可见度影响的定量关系,训/三性实验0(综合性、设计性、研究性),但由于种练学生对实验现象和结果进一步思考,通过教师种原因,如一般高校
6、的基础实验课程的大中型实指导深入研究,可提高学生的创新能力.基金项目湖北省教育厅教学研究项目.作者简介夏守之,1965年出生,男,湖北石首人,博士,副院长,研究方向:光学测量.37物理与工程Vol.17No.520072实验原理4影响条纹可见度因素的分析菲涅耳双棱镜测量光波波长的实验原理如图通过分析,影响实验测量精度的因素如下:点1所示,菲涅耳双棱镜由两个相同的棱镜构成,其光源S的线度、光源S与双棱镜间距、双棱镜的质顶角A一般约为5c~30c.从点(或缝)光源S发出量以及条纹的测量仪器的精度,后两个因素是仪的一束光,被双棱镜折射后的光波如同从棱镜形
7、器设备固有的,本文不作讨论,下面就前两个因素成的两个虚像S1和S2发出的一样,显然S1和S2进行分析.构成两个相干光源,在两光波的叠加区可产生干1)如果实验中光源S并非理想点光源,而是涉条纹.理论分析表明,两虚像点S1、S2之间的距有一定线宽为a的面光源,则观察屏上任意一点[2]离和条纹间距可表示为的光强可写为ad=2l(n-1)A(1)2I=[I1+I2+2I1I2cos(U+2Pyd/DK)]dyQ-al+lc2e=K(2)a2l(n-1)A2=I2[1+k+2kcos(U+2Pyd/DK)]dyQ-a2kKDPda=I2a+ka+2cosUs
8、in(5)PdDK其中两个虚光源发出的光强分别为I1和I2,并有I1=PdkI2,0
