[发明专利]波的干涉和衍射实验装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种实验装置，尤其涉及一种物理教学用的波的干涉和衍射实验装置。

背景技术：

在高中物理教学中“波的干涉和衍射”既是教学重点内容又是教学难点内容，而突破这一难点的最好方法是让每一名学生都能做好波的干涉和衍射实验。但是，目前国内还没有适合学生进行分组实验的器材，只有教师的演示实验。现有演示实验是利用直流电机轴上的偏心轮使金属薄板振动来带动金属小球在水面上产生机械波。它的缺点是1、产生的机械波的频率较低，波长太长，产生的干涉条纹、衍射条纹不易观察到。2、是本演示实验装置的造价较高。基于以上两点，现有的演示实验装置不适合将其改为学生的分组实验装置。

发明内容：

针对已有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种简易、成本低、效果明显的波的干涉和衍射实验装置。

本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的：

本发明做干涉实验的原理是：通过弹性薄板的振动，带动两个或两个以上的波源振动在水面上产生几列频率相同的机械波，这几列相干波在水面上一定会进行叠加，产生干涉条纹。

本发明做衍射实验的原理是：通过弹性薄板的振动，带动一个波源振动在水面上产生一列机械波，这列波通过满足衍射条件的两个挡板之间的狭缝时就会产生衍射现象。

一种波的干涉和衍射实验装置，包括水槽、弹性薄板，所述弹性薄板的两端固定在水槽的边缘，在弹性薄板的下表面，向下伸出固定有一个或一个以上的波源件。在做波的衍射实验时，波源用一个，并且在水槽内放置两个挡板，当波通过两个挡板之间的狭缝时能产生衍射现象，所述挡板可以为纸板、塑料板、金属板、有机玻璃板、橡胶板、擦皮等。

所述弹性薄板为纸板、布板、薄金属板或薄塑料板等。

所述波源件为针尖朝上的图钉，图钉的针尖插入在所述弹性薄板上。

本发明装置利用简单易得的材料制得，本发明具有结构简单、操作方便、造价低廉，适合作为学生分组实验之用、较同类演示实验效果明显等优点。

附图说明

图1为本发明干涉实验结构示意图；

图2为本发明衍射实验时结构俯视图。

图中标号说明

1——水槽              2——波源(图钉)

3——弹性薄板          4——挡板

具体实施方式

下面结合附图1及图2进一步说明本发明是如何实现的：

实施例1

波的干涉实验：(如图1所示)

1)将两枚图钉2相距2.5cm插入纸板3的中央，然后用双面胶将纸板3(此时图钉2的针尖朝上)与水槽1的边缘粘在一起。

注意：纸板应平行的放在距水槽一边框至少5cm处。

2)向水槽1内注入清水，直至水刚好与图钉2的下部接触为止。

3)待水槽1内水平静后，用铅笔轻轻敲击纸板3中央，同时在水的反光方向进行观察，就可清楚地看见水波的干射条纹。

实施例2

波的衍射实验：(如图2所示)

1)将一枚图钉2插入纸板3的中央，然后用双面胶将纸板3(此时图钉的针尖朝上)与水槽1的边缘粘在一起。

2)将图示中的挡板4摆放在水槽的中央，并且在两挡板之间要留有硬的0.5cm空隙；

3)向水槽1内注入清水，直至水刚好与图钉2的下部接触为止。

4)待水槽1内水平静后，用铅笔轻轻敲击纸板中央，同时在水的反光方向进行观察，就可清楚地看见水波的衍射条纹。

5)调节挡板间的距离，可以看到衍射范围的变化。