基于光栅衍射原理测量手机屏幕光栅常量的居家实验
2021-07-27许军伟田喜敏
物理实验 2021年7期
许军伟,田喜敏,许 坤
(郑州航空工业管理学院 材料学院,河南 郑州 450046)
面对新冠疫情,根据教育部“停课不停教、停课不停学”的要求,各高校积极开展的在线教学及指导学生居家实验是特殊时期应对教学困境的有效途径. 光栅是利用(多缝)衍射原理使光波发生色散的光学元件,它由多个等宽、等距、相互平行的狭缝构成,广泛应用于光谱仪、光通信、光计算、光学信息处理、激光警告系统、光谱合束等领域. 研究光栅的衍射规律对其在工程技术中的应用具有重要价值[1-4]. 鉴于光栅的广泛应用,光栅衍射实验在大学物理实验教学中占有重要位置. 然而,传统的光栅衍射实验教学中,常利用基于玻璃片的透射光栅进行操作演示[5-8],虽有利于学生掌握常用实验仪器的基本操作和相应的数据处理方法,但在激发学生对实践类课程的兴趣、提高学生自主探究问题能力方面,效果不尽人意. 缺乏设计类和创新性实验,缺少对课程以外实验知识的拓展和扩充,在一定程度上降低了学生学习的积极性不利于创新人才培养方案的实施.
手机是现代科学技术迅速发展的产物,已成为年轻人最常用和最喜爱的媒介. 手机屏幕由微小的显示单元周期性排列组成,这种周期性排列在物理上类似于光栅. 因此本文将手机屏幕作为光栅衍射实验的研究对象[9-10],进一步挖掘光栅衍射的规律及其潜在应用,使学生了解光栅的结构和衍射原理,加深对光学……
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