用日常物品显示光路.DOC

用日常物品显示光路 朱向阳 （信丰中学 江西 341600） 把光在介质中的传播路线清晰、明显地显示出来，是中学物理几何光学实验教学的难点。笔者利用水雾、糖水、烟雾显示光路，白天在教室自然环境条件下，实验效果也非常显著。下面介绍几个用日常物品显示光路的实验。 1 用喷雾器演示光的直线传播 1）实验器材：小喷雾器（农贸市场有售），小激光器（可用激光笔），清水、铁夹等。 2）实验方法：如图1所示，喷雾器内盛半罐清水，拧紧带打气筒的罐盖，然后向罐内打气，使罐内气压升高。把激光器固定在喷雾器的喷口侧面，用铁夹（也可手动）闭合喷雾器开关，让喷雾器喷出水雾，再闭合激光器开关，使其沿着水雾打出激光束，此时，在与光束成300夹角范围内，可以看到明显的直线光路。 2 用量筒演示光的直线传播 1）实验器材：量筒，小激光器（可用激光笔），铁架台，白糖，清水、玻璃纸和烟雾等。 2）实验方法：如图2所示，量筒内盛满浓糖水（图a）或注入香烟的烟雾（图b，筒口加盖玻璃纸，防止烟雾飘出），把激光器固定在铁架台上，闭合激光器开关，让激光束竖直打入量筒内，可看到在糖水或烟雾中显示直线传播的激光束。 3 用矿泉水瓶演示光的反射现象 1）实验器材：矿泉水瓶，激光笔，平面镜，胶木塞，钕铁硼磁片，烟雾等。 2）实验方法：如图3所示，用螺丝在矿泉水瓶内底部安装一小块平面镜，在瓶外转动螺丝可改变平面镜的朝向。利用瓶外磁片吸附瓶内小块平面镜（平面镜背面固定有铁片）的方法，在瓶的内壁固定3块小平面镜。瓶内注入烟雾，然后，让激光束打在瓶底的平面镜上，调节瓶内各镜面朝向（可通过移动瓶外磁片的方法，改变镜面朝向），使激光束都能打在镜面上，可以看到瓶内烟雾中显示出多次反射的光路。为了提高演示效果，可把矿泉水瓶的侧面（留一观察面）用喷漆喷成黑色，使瓶内成暗室。 4 用量筒演示光的全反射现象 1）实验器材：量筒，小激光器（可用激光笔），铁架台，白糖，清水。 2）实验方法：如图4所示，量筒内盛满浓糖水，把激光器固定在铁架台上，闭合激光器开关，并使激光束斜射向液面打入筒内。可看到进入筒内的激光束，多次经糖水与量筒内侧表面的交界面反射，形成S状全反射光路。 5 用透明容器演示光的反射、折射现象 1）实验器材：透明容器，小激光器（可用激光笔），铁架台，白糖，清水，玻璃纸或玻璃板，烟雾。 2）实验方法：如图4所示，透明容器内盛半容器浓糖水，糖水上方注满烟雾，并用玻璃纸或玻璃板盖住容器口，防止烟雾飘出。激光器固定在铁架台上，闭合激光器开关，并使激光束透过玻璃纸斜着液面射入糖水。可看到容器内烟雾中呈现的入射光线、反射光线和在糖水中的折射光线。 铁架台 （a） 图1 喷雾器演示光的直线传播 磁片 胶木塞 激光笔 图2 量筒演示光的直线传播 （b） 玻璃纸 烟雾 喷雾器 激光器 铁夹 糖水 量筒 激光器 图3 光的反射实验 平面镜 图4 光的全反射实验 糖水 烟雾 玻璃纸 糖水 图4 光的折、反射实验