光學熱學原子物理實驗大全

1、光學、熱學、原子物理實驗大全幾何光學1 光的直線傳播 光的反射和平面鏡成像1、鏡面反射、漫反射實驗儀器：光具盤(J2501)、電源教師操作：將圓形光盤卡緊在矩形光盤上，分別將平面鏡、漫反射鏡片用指旋螺釘緊固在圓形光盤上，旋轉(zhuǎn)圓形光盤，使鏡面與入射光線成一定角度，觀察反射光線。2、平面鏡成像實驗儀器：平面玻璃、蠟燭兩只(完全相同)、火柴、大白紙一張(8開或更大一些)、直角三角板、鉛筆教師操作：在白紙中央用直尺畫一條直線，然后平放在水平桌面上，在直線的一側(cè)點一個點A，將平面玻璃垂直于紙面且與紙上直線重合放置，將一支蠟燭點燃豎直放在A處，在A實驗結(jié)論平面鏡成像的特點：(1)像：由物發(fā)出(或反射)的光

2、線經(jīng)光具作用為會聚的光線(或發(fā)散的光線)所形成的跟原物“相似”的圖景。這里的“相似”一詞與數(shù)學的相似含義不完全相同，數(shù)學中的相似是指對應處成相同的比例，而這里的“相似”有時不同對應處比例不同。例如哈哈鏡中人的像與人相比相差很大，但仍認為是人的像。(2)實像：是由實際光線會聚而形成.可用眼直接觀察，可在光屏上顯示，具有能量到達的地方。(3)虛像：是實際光線的反向延長線匯聚而形成，不可在光屏上顯示，只能用眼睛直接觀察。2 光的折射、全反射、色散1、插針法測定玻璃磚的折射率(學生實驗)實驗儀器：方木板、白紙、直別針、玻璃磚、刻度尺、鉛筆、量角器、圖釘實驗目的：應用折射定律測定玻璃的折射率，加深對折射

3、定律的理解。實驗原理：光線射向底面平行的玻璃磚后將在玻璃磚內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而出射光線與入射光線平行。由插針法可以確定入射光線與出射光線的路徑，而由光線在玻璃磚底面上的入射點和出射點可以確定光線在玻璃磚內(nèi)的傳播路徑，從而能測出光線射向玻璃磚的入射角i和在玻璃磚內(nèi)的折射角i，由n即能求出玻璃的折射率。學生操作：(1)將一張八開的白紙，平鋪在繪圖板上，用圖釘固定，玻璃磚平放在紙中央。取一枚直別針，緊貼玻璃磚上底面AE的中點附近，垂直插牢在圖板上。插針點為O點，取第二枚直別針，垂直插在O點左上方的O1點。實驗者的眼睛在玻璃磚下底面CD的下方，沿水平方向透過玻璃磚觀察插在O、O1點處的直別針，移動觀察位置，

4、使兩枚直別針位于一直線上。然后在玻璃磚下底面CD的下方，沿著O1O的方向再在點O2、O3處插兩枚直別針，觀察者應看到插在O1、O、O2、O3的四枚直別針在一直線上。(2)拔下直別針，標好插針點O1、O、O2、O3。筆尖貼緊玻璃磚畫下它的輪廓線AECD，如圖所示。(3)取走玻璃磚，連直線O1O、O2O3，延長O3O2交DC邊干O，連OO。過點O作AE的垂線NN，則O1O為入射光線，OO為折射光線，ON為法線，O1ON為入射角i，OON為折射角i，如圖所示。(4)有兩種計算折射率的方法：用量角器在圖上量出入射角i及折射角i，代入折射定律公式n計算出折射率n。延長OO，以O(shè)為圓心，R(大于100mm

5、)為半徑作圓，分別與入射光線O1O交于P，與折射光線OO的延長線交于P。過PP作NN的垂線，垂足分別為BB，則sinisini ， n用鋼直尺測出PB及PB，代入上式即可計算出折射率。用上述兩種方法測得的結(jié)果列在表中。改進方法：如果按上面第二種方法計算折射率，即n，當?shù)诙吨眲e針插在不同位置時，入射光線O1O就不同，入射角i、折射角i均有變化，PB及PB值亦隨之變化，但PB與 PB的比值不變。因此可以改變O1的位置，作出若干條入射光線和對應的折射光線。當以O(shè)為圓心，以R為半徑作圓時，得到若干對PiBi及PiBi，如圖所示。若以PB為橫坐標，以PB為縱坐標作PBPB圖線，應是通過坐標原點的一條直

6、線，直線的斜率 就是折射率n，這種方法可以減小測量誤差。PB(mm)21.043.263.680.795.4PB(mm)13.929.042.253.363.2上表是根據(jù)圖測得的五對PB及PB值，上圖是用上表的數(shù)據(jù)作出的PBPB圖線，在圖線上任找一點A，其坐標值為(39.8，60.0).則折射率n1.51。2、用視差法測玻璃折射率實驗儀器：玻璃磚、直別針教師操作：將玻璃磚平放在水平桌面上，用透明膠紙將直別針M豎直地貼在玻璃磚的一端C，M的尖端應向上。通過玻璃磚在E處觀察直別針M，將會看到M的像如圖。將直別針N在玻璃磚表面AC線上移動，直到直別針N處于M在玻璃中的像的正上方。量出AC與AB之距離

7、，即可求出玻璃的折射率。可以改變玻璃磚厚度重復實驗。3、用視差法測水的折射率實驗儀器：水杯、水、直別針將一只直別針M放在水杯內(nèi)。在杯中注入15厘米左右的清水，這時從上向下看會發(fā)現(xiàn)M的像。在杯外用另一根直別針N確定M像的位置，注意N應與M在同一豎直平面內(nèi)。從上向下看時，如果N與M的像之間無視差存在，則這時N的位置B即為M的像的位置。測出AC、AB即求得水的折射率。改變水的深度，重復測量幾次，即求得水的折射率的平均值。4、全反射實驗儀器：激光器、半圓形玻璃磚、直角棱鏡教師操作：轉(zhuǎn)動半圓形玻璃磚使入射角逐漸增大，最后使折射角等于90°，如圖。邊做邊啟發(fā)學生觀察并回答當入射角變大時，折射角怎

8、樣變(變大)，折射光線的強度怎樣變化(逐漸減弱)，反射光線的強度怎樣變化(逐漸增強)，折射角等于90°時，折射光線如何(消失)，反射光線強度如何(和入射光線強度差不多)。教師操作：使光線從直角棱鏡的一條直角邊入射，觀察全反射現(xiàn)；使入射光線從直角棱鏡的斜邊垂直入射，觀察二次全反射現(xiàn)象。實驗結(jié)論：全反射定義當折射角達到90°時，折射光線完全消失，只剩下反射回玻璃中的光線，我們稱這種現(xiàn)象為全反射.5、光導纖維實驗儀器：光導纖維應用演示儀(2516)、電池(5號2節(jié))教師操作：(1)演示全反射原理及傳像原理(2)傳聲演示(3)傳像演示6、水柱導光實驗儀器：水柱導光演示器(自制教具)

9、儀器原料：圓筒(麥乳精筒)、光屏、小電珠(6.3V，0.3A)、電源(4節(jié)1號干電池)、導線、細木桿制作方法：(1)在圓筒靠近底面的側(cè)壁上鉆一小孔。(直徑約0.6cm)(2)將電珠與導線焊牢并固定在木桿的一端，用透明膠帶將電珠裸露的金屬部分裹好。(3)先用塞子將小孔堵上，筒內(nèi)灌滿清水。(4)將電珠點燃放進筒內(nèi)靠近小孔處。(5)拔掉塞子，讓水從小孔流出，用光屏接水柱.水柱觸到的部分是一個光斑。紅紫實驗現(xiàn)象：水柱導光，光隨水柱傳出。7、光的色散實驗儀器：激光器、三棱鏡、分光鏡教師操作：“白光”光源下三棱鏡對光的色散。教師操作：引導學生用分光鏡觀察太陽光譜。分光鏡：借助望遠鏡、凸透鏡、標度尺等輔助部

10、件，分光鏡能夠組成光源的復色光清晰的分解在一個有確定數(shù)字的標尺背景上，這叫做光譜。通過光譜，我們可以得出光源的發(fā)光性質(zhì)，這對分析發(fā)光物質(zhì)的化學組成、乃至原子核內(nèi)部信息都非常有幫助。8、觀察光譜實驗儀器：分光鏡(J2551型)、光譜管組(J2552型)、感應圈(J1206型)、低壓電源(J1201型或J12011型，J12012型)、學生電源(J1202型或J12021型)、照明燈(6伏)分光鏡：(1)構(gòu)造及原理J2551型分光鏡的光路如圖所示。光源發(fā)出的光經(jīng)平行光管成為平行光，投射到三梭鏡上。通過三棱鏡的折射進入望遠鏡中，在望遠鏡的焦平面上聚焦成狹縫的像，通過目鏡可觀察到此像。如果光源是單色光

11、，只有一個狹縫像。如果光源由幾種波長組成，因三棱鏡對不同波長的光的折射率不同，從三棱鏡出射時，不同波長的光偏折的角度不一樣，通過目鏡可看到幾個按一定規(guī)律排列的不同顏色的狹縫像。通常把狹縫像稱為光譜線。標度管中的波長標尺被照亮后，光線通過標度管物鏡成平行光出射，經(jīng)三棱鏡AB面的反射也進入望遠鏡中，并在望遠鏡物鏡焦平面上聚焦成像。這樣，在望遠鏡中能同時看到光譜線(狹縫像)及波長標尺，譜線的波長可根據(jù)波長標尺刻度直接讀出。分光鏡的外形如圖所示，它由平行光管、望遠鏡、標度管、三棱鏡、托盤、支架等主要部件組成。平行光管由物鏡及狹縫組成。狹縫的縫長用燕尾形光欄調(diào)節(jié)，縫寬用微調(diào)螺釘調(diào)節(jié)。狹縫前有一塊活動的平

12、面反射鏡及直角棱鏡，用來采集比較光束，照明狹縫的下半部。標度管由物鏡及波長標尺組成。波長標尺是非等分刻度尺，在波長為589.3納米的位置上標出D線(若使用精密的分光儀，可觀察到鈉雙線，波長分別為589.0納米和589.6納米)，在波長為543.1納米的位置上標出e線，如圖所示。標度管前端兩側(cè)各有一只微調(diào)螺釘，用來調(diào)整波長標尺的位置。望遠鏡由物鏡和目鏡組成，目鏡有兩只，可互換使用。高倍目鏡放大倍數(shù)大，視場小，低倍目鏡放大倍數(shù)小，視場較大。三棱鏡安裝在棱鏡室中的棱鏡臺上。棱鏡臺、平行光管、標度管都固定在托盤上。望遠鏡固定在托板上，旋轉(zhuǎn)手輪時通過齒輪齒條傳動裝置，帶動望遠鏡筒繞固定軸轉(zhuǎn)動，使所需觀察

13、或測量的譜線位于視場中心。(2)調(diào)節(jié)儀器受振動后，波長標尺的位置可能會移動，使用前需調(diào)整，方法如下：用照明燈(如J2507型光具座中的光源)照明波長標尺，前后調(diào)節(jié)望遠鏡目鏡，見到清晰的標尺刻線。在平行光管的狹縫前置鈉光燈或汞燈。調(diào)節(jié)狹縫寬度，在望遠鏡中觀察鈉的589.3納米譜線(新的直讀式分光鏡可以看到鈉的譜線有兩條：589.0納米、589.6納米。當它們分不開時成為1條波長為589.3納米的譜線)或汞的546.1納米譜線，是否與波長標尺上的D刻線或e刻線重合。若不重合，調(diào)節(jié)標度管上的兩只波長標尺微調(diào)螺釘。進行上述調(diào)整時，鈉、汞光源任選一種即可。如無鈉光燈或汞燈、汞光譜管，可在酒精燈燈芯上加氯

14、化鈉(食鹽)，用酒精燈火焰代替鈉光燈，或用日光燈代替汞燈。酒精燈火焰應距狹縫100毫米以上，以防食鹽蒸氣濺射到狹縫上。(3)保養(yǎng)J2551型分光鏡是比較精密的光學儀器，應避免震動。平行光管、標度管及棱鏡在出廠時均已調(diào)整好并固定，不要隨便拆卸。調(diào)節(jié)狹縫寬度時，需邊觀察望遠鏡中的譜線邊調(diào)節(jié)，避免狹縫閉合過緊擠傷刀口。如譜帶上出現(xiàn)橫向暗條紋，表明刀口上有灰塵，需要清洗。清洗時先把狹縫調(diào)寬，滴幾滴無水酒精沖洗；或者用68毫米寬的紙片，對折后塞在狹縫里上下輕輕拉動，靠紙片的彈性把刀口上灰塵抹掉。感應圈的輸出端電壓很高，實驗時應注意。教師操作：用感應圈激發(fā)氫光譜管，用它來照明狹縫，在望遠鏡中可觀察到三條或

15、四條明線光譜，如圖所示(一般情況下，H譜線觀察不到)。下表列出了氫光譜線的名稱、對應量子數(shù)、譜線顏色。譜線名稱HHHH量子數(shù)n3456譜線顏色紅藍紫紫汞、鈉、氨的明線光譜如圖所示，J2552型光譜管組中有汞及氦光譜管，觀察鈉的明線光譜時可用鈉光燈做光源。17.光的波動說17.1 光的干涉1、雙縫干涉實驗儀器：蠟燭、火柴、玻璃片、雙面刀片(學生自備)；直絲燈泡(教師準備多盞)學生操作：用蠟燭火焰把玻璃片的一面熏黑，操作時防止玻璃片受熱不勻而斷裂。把兩片刀片疊在一起，刀口疊齊，捏緊，在玻璃片熏黑的一面上劃一道直線，就得到一塊雙縫。雙縫距約為一塊刀片的厚度。在兩塊刀片之間墊一層紙，再刻一塊雙縫距大一

16、些的雙縫；可以刻在同一塊玻璃片上。觀察時手持雙縫片，透過雙縫觀察直絲燈泡，就可看到白光的雙縫干涉圖樣。在燈泡和雙縫之間或雙縫與眼睛之間插入一張有顏色的玻璃紙或濾色片，即可看到單色光的雙縫干涉圖樣。再改用不同縫距的雙縫觀察，或移動觀察位置改變與光源之間的距離，可看到干涉條紋的間距發(fā)生變化。2、用雙縫干涉測光的波長(學生實驗)實驗儀器：雙縫干涉實驗儀(J2515型)、光具座(J2507型)雙縫干涉實驗儀：(1)構(gòu)造J2515型雙縫干涉實驗儀的結(jié)構(gòu)如圖所示。該儀器采用分離光學元件，在光具座上組裝成整機的結(jié)構(gòu)。主要部件有遮光管、照明系統(tǒng)、雙縫、觀察筒及測量頭。遮光管是安裝其他部件的基準，并能擋住雜光的

17、干擾，猶如暗室一樣。照明系統(tǒng)包括光源燈泡、透鏡、遮光板、光源單縫及濾色片。燈泡燈絲呈線狀，12伏，1524瓦。透鏡焦距為50毫米。單縫作線光源用，縫寬為0.100毫米，固定在單縫管的頂端。濾色片有兩塊：紅色濾色片，峰值波長為660.0±10.0納米，綠色濾色片，峰值波長為5350±10.0納米。雙縫有兩塊，雙縫間距分別為d1=0.200毫米，d20.250毫米。觀察筒由筒體、毛玻璃屏及目鏡組成。毛玻璃屏用于接收干涉圖樣。通過目鏡的放大作用，干涉圖樣看得更清晰。測量頭上有游標尺、分劃板、滑座、滑塊、目鏡、手輪等。游標尺的主尺固定在滑座上，游標、分劃板、目鏡固定在滑塊上。轉(zhuǎn)動手

18、輪，推動滑塊在滑座里移動，并帶動游標、分劃板及目鏡一起移動，通過目鏡可以看到分劃板上的刻線與干涉條紋的相對位移。干涉條紋的間距在游標尺上讀得。測量頭與觀察筒可互換使用，但不能同時使用。(2)組裝調(diào)節(jié)按照儀器結(jié)構(gòu)示意圖及整機圖把零部件安裝在光具座上。在光具座最后兩只滑塊上插上半圓形支架環(huán)，支架環(huán)插桿的高度要相等。遮光管擱在支架環(huán)上，與光具座導軌平行。在遮光管前端固定好雙縫，縫取豎直方向。單縫管套在雙縫外面，因此從儀器外表上看不到雙縫。調(diào)節(jié)單、雙縫平行的撥桿裝在單縫管上。燈泡、透鏡分別插在光具座滑塊上，置于單縫前面。在遮光管的另一端裝上觀察筒。遮光板在觀察或測量時插在單縫前，用于擋住燈光，以免刺激

19、實驗者的眼睛。儀器調(diào)節(jié)的關(guān)鍵，一是使光學元件的中心均在儀器的光軸上，即共軸；二是使光源單縫與雙縫平行。儀器以遮光管的軸線為光軸，裝在遮光管上的單縫、雙縫、觀察筒(或測量頭)已共軸，這是由儀器結(jié)構(gòu)保證的，因此只需把燈泡及透鏡的中心調(diào)節(jié)到儀器的光軸上就行了。采用共軛法調(diào)節(jié)燈泡及透鏡共軸。燈泡與單縫之間的距離約為25厘米。把燈泡燈絲、透鏡大體上調(diào)節(jié)到與單縫等高。點亮燈泡，透鏡移近單縫，在單縫面上成燈絲的縮小像，透鏡上下移動，使燈絲的縮小像成在狹縫中心。然后把透鏡移向燈泡，在單縫面上成燈絲的放大像，上下或左右移動燈泡，使燈絲放大像亦在單縫中心。反復調(diào)節(jié)二、三次，當移動透鏡時，燈絲的放大像及縮小像均成在

20、單縫的中心。然后把透鏡固定在離開燈絲約5厘米的地方，用平行光照亮單縫。用撥桿調(diào)節(jié)單、雙縫的平行。雙縫的縫固定在豎直方向，左右移動撥桿時，撥動單縫繞光軸旋轉(zhuǎn)，就能把單縫調(diào)節(jié)到與雙縫平行。調(diào)節(jié)時邊移動撥桿，邊觀察干涉條紋，直至看到清晰的干涉圖樣。如果干涉條紋不是豎直方向的，不影響實驗結(jié)果，但看起來不習慣，可把遮光管連同單、雙縫、觀察筒轉(zhuǎn)過一個角度，使干涉條紋成豎直方向。在儀器安裝調(diào)節(jié)過程中，還可以把雙縫干涉實驗裝置與楊氏雙孔干涉實驗裝置進行比較，了解單、雙縫的作用以及產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣的條件。實驗原理：光源發(fā)生的光經(jīng)濾色片成為單色光，單色光通過單縫后，相當平行光源，通過雙縫后，變成頻率相同、相位差

21、恒定的相干光，可以在光屏上產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。根據(jù)計算波長的公式： = ，測出雙縫間的距離d，雙縫到光屏的距離L，n條干涉條紋間的距離a(x = )，即可算出單色光的波長。實驗目的：通過安裝調(diào)節(jié)實驗儀器，使學生了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件；讓學生觀察白光及單色光的雙縫干涉圖樣，并測定單色光波的波長。學生操作：(1)觀察雙縫干涉圖樣安裝調(diào)節(jié)好儀器，即可見到白光的雙縫干涉圖樣。在單縫前套上濾色片就可見到單色光的雙縫干涉圖樣。改變?yōu)V色片、雙縫或加上接長管后再觀察干涉圖樣的變化。在觀察雙縫干涉圖樣時，應注意下面幾點：在兩束相干光波相遇的空間里，都能接收到干涉圖樣。實驗時看到的是在光屏所在位置上的干

22、涉圖樣，所以在遮光管接上接長管后仍能接收到干涉圖樣。但由于雙縫與光屏之間的距離(縫屏距)L變長了，干涉條紋的間距也變大了。白光的雙縫干涉圖樣是彩色的，中間一條白色的亮條紋為零級亮條紋，其余各級彩色條紋是以零級亮條紋為中心左右對稱的。在各級的彩色條紋中，紅色在最外側(cè)。單色光的雙縫干涉圖樣是明暗相間的條紋，相鄰兩條明條紋及相鄰兩條暗條紋的間距均相等。仔細觀察，可看出正中的一條亮條紋比較亮，這就是零級亮條紋。紅光產(chǎn)生的干涉條紋的間距比綠光的大，原因是紅光波長長。雙縫距d小的雙縫，產(chǎn)生的干涉條紋的間距大。(2)測定單色光波的波長儀器安裝調(diào)節(jié)好后，換上測量頭，把測量頭的游標尺置10毫米左右，調(diào)節(jié)目鏡，在

23、視場中出現(xiàn)清晰的干涉條紋及分劃板上的刻線，然后在單縫前套上紅色或綠色濾色片即可開始測量。分劃板上的刻線形狀如圖所示，一條水平刻線，三條豎直刻線。豎直刻線應與干涉條紋平行。若不平行，松開測量頭上的緊固螺釘，轉(zhuǎn)動測量頭，使豎直刻線與干涉條紋平行。根據(jù)，在雙縫距d及縫屏距L已知的條件下，測出相鄰兩條亮(或暗)條紋的間距x，就可計算波長。若直接測x，測量的相對誤差較大，因此可先測6條明(或暗)條紋的總間距，再計算出x。轉(zhuǎn)動手輪，把分劃板刻線對齊左邊某一條清晰的亮(或暗)條紋，記下游標尺上的讀數(shù)x1，然后把分劃板移向右邊，把刻線對齊第七條亮(或暗)條紋，記下游標尺讀數(shù)x7，如圖所示。6條條紋的總間距為x

24、7x1，則x。分劃板刻線能否對齊干涉條紋，對測量結(jié)果影響很大，由于明暗條紋的單線不很清晰，測量時應對齊干涉明(或暗)條紋的中心。方法如下：把明(或暗)條紋嵌在分劃板兩根短刻線之間，使條紋的兩邊邊緣與短刻線的距離相等，這時，中心刻線就對齊在條紋的中心、如圖所示。為減小測量誤差，x1及x7的讀數(shù)應重復測幾次，取其平均值。計算波長時，雙縫縫距d標在雙縫座上，在安裝儀器時就要把d值記下來?？p屏距L，不加接長管是600毫米，加上接長管后為700毫米。濾色片儀器參數(shù)條紋游標尺讀數(shù)x(mm)波長(mm)D(mm)L(mm)x1(mm)x7(mm)紅色0.200600明2.8414.481.94647暗3.8

25、015.501.95650700明1.5815.342.29654暗2.64562.326630.250600明2.2811.881.60667暗3.1012.661.59663700明1.4812.541.84657暗2.3413.481.86664綠色0.200600明3.3213.041.62540暗2.6012.181.60533700明2.7413.981.87534暗1.8813.081.875340.250600明3.1811.001.30542暗3.9211.561.27529700明2.8412.001.52543暗3.7212.641.49532J2515型雙縫干涉實驗儀有

26、紅綠兩塊濾色片、兩塊雙縫及兩個縫屏距，共有八組實驗條件可供學生選用。列在表中的測量數(shù)據(jù)及計算結(jié)果供參考。表中的x1、x已是三次測量數(shù)據(jù)的平均值。注意事項：(1)共軛法成像的條件，物與像平面之間的距離必須大于透鏡焦距，本實驗燈泡與單縫之間的距離約25厘米。(2)測量單色光波長時，測量頭、接長管與遮光管連接處的定位面應緊密吻合，否則縫屏距L變長，測量誤差增大。(3)在讀取x1至x7的整個過程中，不能撥動調(diào)節(jié)撥桿或轉(zhuǎn)動測量頭，否則會引起干涉條紋的移動而使讀數(shù)無效。(4)考慮儀器誤差及測量誤差等因素，測量結(jié)果紅光的波長應在624696納米之間，綠光波長應在505566納米之間，若偏離了上述范圍，應檢查

27、原因。(5)儀器所用的光源燈泡，其燈絲冷電阻較小，一開始用12伏電壓點燈泡時，電流過大，學生電源次級保險絲可能會燒斷，或者過載保護自動截止，無電壓輸出。因此，點亮燈泡時電壓應逐擋升高至12伏，使用時不得超過12伏。3、單縫衍射實驗儀器：游標卡尺(學生每人一把)或鉛筆(每人2支)；直絲燈泡學生操作：單縫的寬度(游標卡尺兩外測量爪之間的距離)為0.10毫米，光源與單縫之間的距離約1.5米。實驗者手握游標卡尺，通過兩只外測量爪組成的單縫觀察燈絲，并使單縫與燈絲平行，這時就能觀察到清晰的單縫衍射圖樣。改變單縫的寬度，單縫衍射的圖樣也隨著改變。當單縫寬度慢慢地變寬時，中央亮條紋的寬度逐漸變窄，兩側(cè)衍射條

28、紋間的距離亦變小。當單縫寬度大于某一值時，衍射條紋消失。如保持單縫的寬度不變，改變單縫與燈絲之間的距離，衍射圖樣也會發(fā)生變化。當距離變大時，衍射條紋間的距離變大，反之則變小。在燈泡與單縫之間插入紅色(或綠色)的透明紙(或有色玻璃)，就能觀察到單色光的衍射圖樣。4、激光實驗儀器：激光光源熱學1 分子熱運動 能量守恒1、測量分子直徑的原理實驗儀器：小米、米尺、量筒教師操作：先用量筒測出一定量小米的體積V，再將這些米平攤在水平桌面上，不要重疊，測出小米所占的面積，則小米的直徑為d=。2、用油膜法估測分子的大小(學生實驗)實驗儀器：油酸酒精溶液(1：200)、注射器、方形水槽、燒杯，畫有方格線的透明塑

29、料板、水筆、痱子粉實驗目的：用油膜法估測分子的大小。實驗原理：以油酸分子呈立方體排列“估算”關(guān)系：d= 學生操作：(1)用注射器將事先配置好的酒精油酸溶液一滴一滴的滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加一定體積(如1mL)時的滴數(shù)。(2)往方形水槽內(nèi)倒入約2cm深的水，將痱子粉均勻的撒在水面上。(3)用注射器將酒精油酸溶液滴在水面上一滴，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將塑料板放在水槽上，然后將油酸薄膜的形狀用彩筆畫在塑料板上。(4)算出油酸薄膜的面積S(求面積時以方格上邊長為1cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個)。(5)根據(jù)d= ，計算油酸分子的大小。注意事項：(1)實

30、驗前，必須把所有的實驗用具擦洗干凈；實驗時吸取油酸、酒精和溶液的移液管要專用，不能混用，否則會增大誤差，影響實驗結(jié)果。(2)待測油酸面積擴散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓。擴散后又收縮有兩個原因水面受油酸滴沖擊凹陷后又恢復；酒精揮發(fā)后液面收縮。(3)本實驗只要求估算分子大小，實驗結(jié)果數(shù)量級符合要求即可。3、擴散現(xiàn)象實驗儀器：分別裝有二氧化氮和空氣的玻璃儲氣瓶、玻璃片；250mL水杯內(nèi)盛有冷水、250mL水杯內(nèi)盛有熱水、紅墨水教師操作：把盛有二氧化氮的玻璃瓶與另一個玻璃瓶豎直方向?qū)谙嘟佑|，看到二氧化氮氣體從下面的瓶內(nèi)逐漸擴展到上面瓶內(nèi)。教師操作：分別將紅墨水用滴管滴入冷水和熱水中各一滴。實驗結(jié)論

31、：擴散現(xiàn)象說明了組成物質(zhì)的大量分子是在做不停的無規(guī)則運動。擴散快慢即分子運動激烈程度與溫度有關(guān)。4、觀察布朗運動實驗儀器：顯微鏡、冷水、熱水、墨汁教師操作：調(diào)好顯微鏡；在載玻片上先放上一大滴水，然后在水上滴一小滴稀釋的墨汁，蓋上玻璃片放在顯微鏡下讓學生觀察。實驗現(xiàn)象：小黑顆粒都在不停地運動；有的顆粒運動得快些，有的慢些，或顆粒越小的運動越明顯。教師操作：用滴管滴在玻璃片上一滴熱水后，再繼續(xù)觀察布朗運動與前次看到的有何不同。實驗現(xiàn)象：較前次的布朗運動加快。5、布朗運動的產(chǎn)生原因?qū)嶒瀮x器：布朗運動模擬器(J2272型投影氣桌)教師操作：用布朗運動模擬器演示布朗運動并說明由于大量水分子(比小顆粒小得

32、多)不停地做無規(guī)則運動，它們和小顆粒相撞。每個水分子和小顆粒碰撞都使小顆粒受到?jīng)_力；每一瞬間各個方向都有大量分子碰撞小顆粒，哪個方向沖力大些，小顆粒就向哪個方向運動；下一瞬間另一方面沖力大了，小顆粒就向另一方向運動，結(jié)果使小顆粒做不停的無規(guī)則的運動，這樣便形成了布朗運動。6、分子間存在距離實驗儀器：約1m長的、外徑約1cm的玻璃管、各約2030ml的酒精和有紅色顏料的水、橡皮塞；長15cm的U形玻璃管、鐵架臺、橡皮塞、紅墨水教師操作：長玻璃管內(nèi)，分別注入水和酒精，混合后總體積減小。教師操作：U形管兩臂內(nèi)盛有一定量的水(不注滿水)，將右管端橡皮塞堵住，左管繼續(xù)注入水，右管水面上的空氣被壓縮。實驗

33、結(jié)論：氣體、液體的內(nèi)部分子之間是有空隙的；鋼鐵這樣堅固的固體的分子之間也有空隙，有人用兩萬標準大氣壓的壓強壓縮鋼筒內(nèi)的油，發(fā)現(xiàn)油可以透過筒壁溢出。7、引力實驗儀器：用細線捆住的平板玻璃、直徑20cm的盛水槽、彈簧秤教師操作：把一塊洗凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面；用手向上拉橡皮筋，學生觀察拉動玻璃板的力是否大于玻璃板受的重力？ 實驗結(jié)論：拉力會大于玻璃板的重力玻璃板離開水面時水會發(fā)生分裂，由于水分子之間有引力存在，外力要克服這些分子引力造成外界拉力大于玻璃板的重力；玻璃板離開水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，說明玻璃板離開水時，水層發(fā)生斷裂。8、斥力實驗儀器：注射器、橡

34、皮塞教師操作：用橡皮塞在注射器內(nèi)封住一段空氣，壓縮，但不能無限壓縮。9、分子間距離超過一定限度分子力為零實驗儀器：玻璃教師操作：將玻璃打碎，碎片不能拼合。10、平均動能實驗儀器：道爾頓板(J2279)教師操作：把幾個珠粒從漏斗倒入道爾頓板，觀察下落后的分布；把大量珠粒從漏斗倒入道爾頓板，觀察下落后的分布。實驗結(jié)論：分子做無規(guī)則運動，每個分子的速率都不相同，有的大、有的小，而且在分子相互碰撞時速率也會改變，但大多數(shù)分子的速率處在中等速率，因此，在研究分子動能時，不是關(guān)心個別分子的情況，而是研究大量分子的集體行為。11、 改變內(nèi)能的兩種方式實驗儀器：細鐵棒、鐵錘、酒精燈、木塊、厚壁玻璃筒(帶活塞)、硝化棉、乙醚、學生每人準備一小段鋼絲教師操作：讓同學把準備好的鋼絲拿出來，想辦法讓手中的鋼絲的內(nèi)能增加。教師操作：把蘸有乙醚的硝化棉放在厚壁玻璃筒內(nèi)，緩慢壓下活塞；快速壓下活塞；觀察兩次現(xiàn)象。實驗結(jié)論：動作快，時間短，氣體沒有來得及與外界進行熱交