科学又实用的手工实验(双缝实验图文教程)
科学史是最重要科学实验之一——双缝实验,不单确立了光的波动性,还催生了现在物理学的一个重要理论——量子力学。关于双缝实验跟量子力学的那些事,推荐大家看一本科普书:上帝掷骰子吗——量子物理史话。
双缝干涉最终效果图
遮挡一条缝后的效果,量子力学里测量一条缝后大概就是这种效果
废话就说那么多,下面我们开始准备做实验。所需的工具和材料并不多:
1、激光手电筒,最好是红光的,波长相对较长。
应该很容易买到,我买的三合一才10块钱左右,实体店铺买不到可以就近淘宝,一般第二天就能收到。
2、薄玻璃,只需很小的,比激光的光点稍大即可,尽可能薄,我用的是显微镜的上玻片(盖玻片)。
盖玻片非常薄,很适合做光学实验。
3、加工制作工具:刀片两片、火柴、支架等。反正能把玻璃片加工成最终实验所需的样子即可。
刀片很简单,用剃须刀拆开就有了,小心注意安全。没有火柴用纸条或蜡烛烧也可以。
架子架号玻璃,架子随意找,能架起玻片底下中央留空方便熏黑即可,当然要防火的。实在找不到用文具夹也可以的。用火把玻璃熏黑,火苗要尽可能靠近玻璃底部,大约半厘米空隙左右即可,熏的时间自己掌握,因为火种不同时间不一样,我用火柴烧两根就刚刚好了。不要熏太薄也不要太厚,太薄透光,太厚制作缝的时候很难做好。
熏黑至不透光即可
熏好玻璃后用刚才准备好的两片刀片并在一起轻轻在熏好的那一面按一下,要轻轻的,不能用力。
一般可以多按几条,距离超过光点直径即可。可以制作不同宽度的缝得到不同的效果,在刀片间夹一片纸就可以做宽度不一样的缝。
做好的玻片想办法固定。
这是第一次做的没有做废已经不错了O(∩_∩)O
双缝制作完毕,下面可以做实验了。
找一堵白墙,或者竖一张白纸做投影屏幕,打开手电筒,想办法固定开关,因为一般激光笔的开关是按下去才亮的,我用塑料扎带固定的。
双缝离屏幕越远干涉条纹会越大,自己可以找适合的距离,能看到清晰条纹即可。
透射出干涉条纹后,我们就要做一个更有趣的实验:遮掉一条缝 ʘᴗʘ
遮掉一条缝后,暗条纹消失了
诡异的一幕出现了,一旦遮挡住其中一条缝,干涉条纹就会消失。这个现象的背后有深刻的含义 ,当然真正的实验是要测量其中一道缝,不过这个我们这种简陋的实验条件是没法做了。
不过我有想过用偏振镜片来遮挡缝的实验,不过现在还没时间精力做,以后如果做了我会在这里发视频或者文章动图。可以点一下关注,方便获得更新消息。
上面实验如果成功了,你就可以关灯来玩了,效果当然更好,看文章开头的图片 ʘᴗʘ
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