哈尔滨工业大学大学物理课堂演示实验备考教案.doc

大学物理演示实验  光学 激光综合演示仪 偏振光演示仪 双折射示教模型 光侧弹性（人工双折射） 穿墙而过（偏振） 热学（热机原理都类似，热力学定律） 投影加尔顿板 手掌低温热气机演示仪、实验室低温差热气机演示仪(热机需要两个热源) 能量转换演示仪 分子运动演示仪 经典置换式热气机演示仪 菱形制冷机（热泵）演示仪 近代物理 黑体辐射演示仪 光压风车（黑体辐射） 光电效应演示 波粒二象性 穿墙而过 一、演示目的 二、原理一个偏振只允许在一个特定平面内振动的光通过，这个平面称为偏振面，这个偏振方向称为偏振的透光轴。如果自然光入射到一个理想偏振上，如果这个偏振光第二个偏振，偏振的透光轴垂直于的偏振，则没有光可以透过第二个偏振器。三、装置 四、现象演示五、讨论与思考一、大功率激光综合光学演示仪使用说明书 【实验目的】 研究演示光的干涉、衍射和偏振现象。 （一）、观察光的衍射现象 观察光通过单缝、单丝、小圆孔、小圆屏的夫琅和费衍射现象。 观察光通过缝、丝、圆孔、方孔、屏的菲涅尔衍射现象。 利用光的衍射现象测定单缝宽度。 观察光通过双缝、双孔、矩形孔及光栅的衍射现象。 测量光栅的光栅常数 测量光缝中心距离b及缝宽a。 （二）、观察光的偏振现象 学习产生和检验偏振光的方法。 验证布儒斯特定律。 验证马吕斯定律。 观察双折射现象及人为双折射现象。 巩固偏振光干涉的知识，研究椭圆偏振光。 观察旋光现象。 （三）、观察光的干涉现象 1．双棱镜产生双光干涉的原理及产生的干涉现象和人为双折射现象 2．用牛顿环法观察等厚干涉现象。 3．产生等厚干涉现象的原理，并用此原理测定透镜的曲率半径。 4．观察劈尖产生的干涉现象并比较玻璃片、光学加工过的平行玻璃片、有机玻璃片涤纶膜等产生的现象。 【实验器材】 图1 大功率激光综合光学演示仪 本仪器在铝合金箱内，摘去箱盖，即分为三块面板。见仪器结构图1，在I号面板上装有激光器，并通过前端螺丝固定在铝合金箱上，Ⅱ、Ⅲ面板上装有一系列插孔，I、Ⅱ、Ⅲ板均固定在箱上，（箱体板盖与黄色板之间装有所有光学附件），将附件装在面板Ⅱ、Ⅲ的相应位置，即可完成各类实验。 光学附件目录 1. 扩束镜架（扩束镜己装入） 1套 2. 干涉片架（框支杆成一体） 1套 3. 双棱镜框（双棱镜己装入） 1套 4. 普通玻璃片 50×26 1套 5. 有机玻璃片 50×26 1套 6. 涤纶膜框（涤纶膜己装入） 1套 7. 经光学加工的平行平面玻璃片框 1套 8. 光学劈尖框（劈尖片己装入调好） 1套 9. 牛顿环装置（一片凹平透镜己装入） 1套 10.衍射片升降可调架（可水平升降调节） 1套 11.衍射片、框（双缝、双圆孔、光栅等，详见图2） 1套 12.衍射片、框（单缝、单丝、小孔屏等，详见图3） 1套 13.金属片（有各种图样） 1套 14.起偏器、检偏器、座（?25偏振片）2套 15.棱镜转台（与度盘成一体） 1套 16.三棱镜 1件 17.指标线架 1套 18.旋光管支架 1套 19.旋光管(两支) 2支 20.晶片架(架内装有云母片，可绕垂直于其表面的轴旋转) 1套 21.硅光电池架 1套 22.应力架 1套 23.有机玻璃块（有?5钢球） 1套 24.小支座 1件 25.产品使用说明书 1份 图2 光栅、孔、缝、板 正交光栅1：纵横均为50条/㎜光栅2：50条/㎜ 双孔：Ф=0.2孔距分别为: 3(d=0.25)，4(d=0.32)，5(d=0.4) 矩孔：6(a=0.12, b=0.2)，7和9缝(a=0.06, d=0.1×9) 多缝：8和4缝(a=0.06, d=0.1×4) 双缝：9 (a=0.06, d=0.10)，10(a=0.08，d=0.20)，11(a=0.08，d=0.16) 图3小孔狭缝板 单缝 1：a=0.1 2: a=0.2 3: a=0.3 单丝 4：a=0.1 5: a=0.2 6: a=0.3 小孔 7:φ=0.2 8:φ=0.3 9:φ=0.4 小屏 10: φ=0.2 11: φ=0.3 12: φ=0.4 【实验原理】 夫琅和费衍射与菲涅尔衍射现象 按照光源、障碍物和观察屏的远近，光的衍射一般分为两大类：菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射。若光源与障碍物、障碍物与观察屏之间的距离（或两者之