大学物理演示实验.doc

大学物理演示实验实验报告3013214116 李欣环境科学与工程学院建筑环境与能源应用工程 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】：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；3. 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【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】： 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