大学物理演示实验

大学物理演示实验

大学物理演示实验实验报告李欣环境科学与工程学院建筑环境与能源应用工程\n偏振光干涉演示实验【实验目的】：学习偏振光干涉原理。【实验仪器】：偏振光干涉演示仪图1偏振光干涉演示仪【实验原理】：\n偏振光干涉演示仪内的图案分两种：（1）层数的薄膜叠制而成的蝴蝶、飞机、花朵等图案（中心厚，四边薄），薄膜内部的残余应力分布均匀。（2）光弹性材料制成的三角板和曲线板，厚度相等，但内部存在着非均匀分布的残余应力。白光光源发出的光透过第一个偏振片后变成线偏振光。线偏振光通过这些模型后产生应力双折射，分成有一定相差且振动方向相互垂直的两束光。这两束光通过最外层的偏振片后成为相干光，发生偏振光干涉。对于蝴蝶、飞机、花朵等模型，由于应力均匀，双折射产生的光程差由厚度决定，各种波长的光干涉后的强度均随厚度而变化，故干涉后呈现于层数分布对应的色彩图案。对于三角板和曲线板，由于厚度均匀，双折射产生的光程差主要与残余应力分布有光，各波长的光干涉后的强度随应力分布而变，则干涉后呈现与应力分布对应的不规则彩色条纹。条纹密集的地方是残余应力比较集中的地方。U形尺的干涉条纹类似于三角板和曲线板，区别在于这里的应力不是残余应力，而是实时动态应力，所以条纹的色彩和疏密是随外力的大小而变化的。利用偏振光的干涉，可以考察透明元件是否收到应力已经应力的分布情况。转动外层偏振片，即改变两偏振片的偏振方向夹角，也会影响各种波长的光干涉后的强度，使图案颜色发生变化。【实验步骤】：1.轻地从仪器上方抽出仪器内的两种图案，看到它们都是由无色透明的材料制成，原样放回；2.打开光源，这时立即观察到视场中各种图案偏振光干涉的彩色条纹；\n3.旋转面板上的旋钮，观察干涉条纹的色彩也随之变化；4.把透明U形尺从窗口放进，观察不到异常，用力握U形尺的开口处，立即看到在尺上出现彩色条纹，且疏密不等；改变握力，条纹的色彩和疏密分布也发生变化。【注意事项】：取玻璃片也小心轻放，注意安全。【实验感想】：通过物理下册的学习，我们光的干涉以及偏振光有了理论上的认识，这次演示实验我们对其产生的现象有了感官上的认识。理论结合实际，用理论解释实际现象，用实际现象探索新的理论观念，这是物理之路更加长久、更加平坦的必要条件。2.声波可见\n【实验目的】：借助视觉暂留演示声波；【实验仪器】：声波可见演示仪图6声波可见演示仪【实验原理】：不同长度，不同张力的弦振动后形成的驻波基频、协频各不相同，即合成波形各不相同。本装置产生的是横波，可借助滚轮中黑白相间的条纹和人眼的视觉暂留作用将其显示出来。【实验步骤】：1．将整个装置竖直放稳，用手转动滚轮；2．依次拨动四根琴弦，可观察到不同长度，不同张力的弦线上出现不同基频与协频的驻波；3．重复转动滚轮，拨动琴弦，观察弦上的波形。【注意事项】：\n　　1．滚轮转速不必太高。2．拨动琴弦切勿用力过猛。【实验感想】：以前对声波的理解只是停留在想像层面，当看到立体存在的声波后感觉非常奇特，本实验很好的利用了视觉暂留原理，使学生能更好的理解物理研究对象。实验对物理原理的应用实在是妙不可言。通过这次演示实验的参观，我们对物理这门奇妙的学科产生了更加浓厚的兴趣，对物理理论上模糊的地方通过对实际现象的观察有了更清楚的认识，希望以后能多一点实验内容，更大的激发学生们的兴趣，更好的推动物理学科的发展。