實驗點亮課堂
5月19日,致用樓物理實驗室內(nèi)一片繁忙景象,我校高二年級學(xué)生在此開展了兩場充滿趣味與挑戰(zhàn)的物理實驗——“單擺測重力加速度”與“雙縫干涉測光的波長”。在實驗中,同學(xué)們化身科學(xué)探索者,用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮骱图?xì)致的觀察,揭開了物理世界的神秘面紗。
實驗一
單擺測重力加速度
在“單擺測重力加速度”實驗中,同學(xué)們首先認(rèn)識了實驗的“主角”——單擺。這個由細(xì)線和重錘組成的簡單裝置,卻蘊(yùn)含著測量重力加速度的科學(xué)原理。當(dāng)擺角小于5°時,單擺的振動近似為簡諧振動。
實驗開始前,同學(xué)們便展現(xiàn)出了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。他們用米尺仔細(xì)測量擺線長度,為了減小視差誤差,大家特意將米尺與擺線平行放置,并在讀數(shù)時保持視線與尺面垂直。對于擺錘直徑的測量,則啟用了精密度更高的游標(biāo)卡尺,重復(fù)測量5次的操作,體現(xiàn)了對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的追求。
在測量周期時,停表成為了同學(xué)們的“好幫手”。為了減小偶然誤差,大家采用了多周期測量法——記錄單擺連續(xù)擺動50個周期的時間,并且重復(fù)測量5次。
實驗結(jié)束后,數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)成為了同學(xué)們展現(xiàn)數(shù)學(xué)能力的舞臺。大家通過公式計算出重力加速度的數(shù)值,通過求曲線斜率的方式再次計算重力加速度。這種方法,讓同學(xué)們對實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性更有信心。在繪制圖像時,大家仔細(xì)標(biāo)注坐標(biāo)軸、選取合適的標(biāo)度,每一個細(xì)節(jié)都彰顯著科學(xué)精神。
實驗二
用雙縫干涉測光的波長
如果說單擺實驗是對力學(xué)世界的探索,那么“雙縫干涉測光的波長”實驗則帶領(lǐng)同學(xué)們走進(jìn)了光學(xué)的奇妙殿堂。當(dāng)光源發(fā)出的光經(jīng)過單縫和雙縫后,在毛玻璃屏上形成了明暗相間的干涉條紋,這些條紋如同光的“密碼”,等待著同學(xué)們?nèi)ソ庾x。
在觀察單色光干涉圖樣時,紅色濾光片讓光源變成了溫暖的紅色。同學(xué)們轉(zhuǎn)動測量頭,讓分劃板中心刻線與亮條紋中心對齊,然后通過手輪移動測量頭,記錄下不同亮條紋的位置。為了減小誤差,大家選擇測量多條亮條紋間的距離,再計算出相鄰亮條紋的間距。這種“化整為零”的方法,體現(xiàn)了科學(xué)實驗中的智慧。
如果說單擺實驗是對力學(xué)世界的探索,那么“雙縫干涉測光的波長”實驗則帶領(lǐng)同學(xué)們走進(jìn)了光學(xué)的奇妙殿堂。當(dāng)光源發(fā)出的光經(jīng)過單縫和雙縫后,在毛玻璃屏上形成了明暗相間的干涉條紋,這些條紋如同光的“密碼”,等待著同學(xué)們?nèi)ソ庾x。
在觀察單色光干涉圖樣時,紅色濾光片讓光源變成了溫暖的紅色。同學(xué)們轉(zhuǎn)動測量頭,讓分劃板中心刻線與亮條紋中心對齊,然后通過手輪移動測量頭,記錄下不同亮條紋的位置。為了減小誤差,大家選擇測量多條亮條紋間的距離,再計算出相鄰亮條紋的間距。這種“化整為零”的方法,體現(xiàn)了科學(xué)實驗中的智慧。