关于光的直线传播实验如何显示光路问题最简单方法探究

光在同种均匀介质中沿直线传播的道理对于学过初中物理的人来说都知道,但对于刚接触物理的初二学生来说他们却不一定都这样认为,特别是对生活中一些光现象缺少了解和观察的同学来说,光的传播路径是直的吗?面对这样的问题,对于物理老师来说太简单了,这是天经地义,理所当然的事,只要用一支激光笔演示一下就行了,事实真的那么简单吗?
当你动手试一下会发现,激光笔发出的光在空气、水、透明的玻璃中传播时我们并不能直接看到它们的传播路径是怎样的。针对这个问题之前有些老师作过研究,有不少好的经验。要显示光在空气、水、透明玻璃中的光路,只要肯动手做也不太难,但怎样用最简单的方法又不花成本就能实现,这就需要动动脑筋并动手反复试验了。懒得动手和器材不便等原因,加之觉得这个内容太简单等诸多因素使很多老师也就放弃做光的直线传播实验了。为了充分体现物理以实验为基础的思想和真正让学生感受到在同种均匀介质中光是沿直线传播的现象,老师在课堂上演示或让学生自己动手探究这个实验是非常有必要的。特别是对于物理刚入门的初二学生,如果能方便地一些器材让学生动手做一做,对于提高学生学习物理的兴趣也是大有益处的。笔者通过大量的实验研究,到了利用身边的材料且非常简单就能完成上述三个实验的方法。
我们先来分析一下为什么光在空气、水、和透明玻璃中无法显示光路的原因。看不到光路是因为我们在观察这些实验现象时是从侧面看的,没有光进入我们的眼睛,所以看不到光路是自然的。要看到光路,就必须让光在传播过程中发生散射。根据丁达尔现象液体中的微粒的直径小于可见光的波长时光就会发
生散射。据此,我们只要在空气、水、玻璃中加入这些微粒就能达我们想要的现象。
www.6711一、光在空气中的直线传播现象
如果是在晚上做这个实验并不难,只要关上所有的灯,用一个手电筒很轻松让学生观察到光的传播路径。如果在白天这种方法就不明显了,当然可以做一个暗箱之类的。但还是有些麻烦,要让学生动手更不可能。于是我们可以在空气中加烟雾,对于吸烟老师来讲太简单了,但谁会当着学生面吸烟呢?可以用干冰产生雾,这也太麻烦而且一般学校也没有备干冰,成本也高。经过思考,我来一个平时人们用来给皮肤补水的可喷洒水雾的废旧化装瓶(地摊上有1元/个塑料喷洒瓶),对着激光笔发出的光的方向喷洒水雾,期待的沿直线传播的光路很明显地呈现出来了。这个实验可以方便地在教室里演示给学生观察。
未载入sso登录模块二、光在水中的直线传播现象
静电耳机我们可以在水中加各种墨水、加碘,或其他可以染的颜料和一些较透明的饮料均可以,但有些物质加入水中后其实验现象不是很明显,而且与水的颜的浓度有关,要经过多次实验调节加入颜料的多少。其实最简单、效果显著的方法是上课之前泡上一杯较浓的茶,然后倒在透明的玻璃杯中,用激光笔的光对着茶杯入射就可以非常明显地显示出光的直线传播路径。值得注意的是,如果是圆形的玻璃杯,最好把光从杯口往杯里垂直入射,避免光在杯壁上因折射发生形变。
二维液相谱三、光在玻璃中的直线传播现象
玻璃我们无法在其中加入微粒来发生散射。有人说在玻璃后加纸板,选择多种颜的纸板通过试验基本无效果。通过分析发现加纸板是为了增加光的反射效果,但光在透明玻璃中传播时很少有沿垂直于传播方向的光射出,所以加纸板是没有效果的。通过实验,我们可以用块4mm 厚一面光滑另一面磨砂的毛玻璃(凸透镜成像实验中学生器材盒中用来做光屏的毛玻璃效果最好),让激光笔发出光沿着磨砂的一边从侧边入射,用光滑的一面对着学生,可以清晰地看到光沿直线传播的路径。利用透明的玻璃砖也可以清晰地看到实验现象,只是实验需要一定的技巧。让激光笔靠近玻璃砖的后边缘入射,大约一半光线在玻璃中,另一部分光从空气中走,且激光笔头稍向玻璃前方倾斜。其实这主要是利用空气中那部分光有一部分斜射向玻璃发生折射而显示光路。
金属净洗剂实验现象不明显,物理器材难,实验器材较大不便在教室摆放等因素很大程度制约了实验教学,在科学且可能的前提下寻最简单的器材完成一些实验,确实是一件值得我们每一个教师研究并分享经验的事情。
关于光的直线传播实验
热熔胶网膜如何显示光路问题最简单方法探究
重庆市兼善中学  袁建清
摘 要:光沿直线传播实验中,光路无法明显显示出来,一直是个问题。有些老师对此作过研究和实验改进,但往往需要自制教具或者使用较麻烦等,如果要做分组实验那就更难。为此,我通过大量试验,到了一些更简单的方法与大家交流、分享。
关键词:光,直线传播,光路显示简单方法
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2018年第1期

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