1、神奇之光演示实验指导书主编：杨名宇南昌航空大学大学物理实验中心2017 年 1 月兴趣科学素养南昌航空大学 大学物理实验中心实验一 无弦竖琴演示目的：演示激光和光电效应。物理原理：这里的“琴弦”是激光束，对应着光敏电阻.手指“轻弹”光束,遮断光路,改变了光敏电阻的电阻值。产生跳变的电压信号,这个电压信号就触发相应的电路开始工作。从而产生一个具有固定频率的电信号,电信号经电子合成器处理放大后,由扬声器发出声音。学生亲自动手：学生轻轻的用手遮住光束,琴内就会发出悦耳的声音。遮住不同的光束，琴会有不同的音符发出.从而按照乐曲韵律，可以弹奏出美妙的音乐。 注意事项：1、若出现激光管不亮或琴没有声音时，
2、请将电源断掉，然后重新打开电源。2、仪器若超过 36 秒无触发信号则自动进入待机状态,此时将电源开关重新开启一次即可让仪器重新工作。3、若某个光路无声音发出，请将对应的激光器上聚焦镜头微调，使之与下面光敏电阻对应即可。兴趣科学素养南昌航空大学 大学物理实验中心实验二 无限储钱盒一、演示目的演 示 凹面镜成 像 现 象 。二、演示现象：投 下 的 硬 币 经 过 一 个 比 自 己 小 一 半 的 细 孔 ， 落 在 储 钱 盒 里 ， 并 能 把 钱 变 小 。三 、 演 示 原 理 ：利 用 凹 透 镜 成 像 原 理 ， 使 得 硬 币 看 起 来 比 实 际 小 。兴趣科学素养南昌航空大
3、学 大学物理实验中心实验三 万花筒一、演示目的加深对光的反射成像原理的理解。二、实验原理及操作：万花筒利用平面镜的成像原理制作，通过光的反射而产生影像。万花筒原理图1816 年，苏格兰物理学家大卫 布鲁斯特爵士发明了万花筒。布鲁斯特主要从事光学和光谱研究，他在童年时代就十分喜欢光学实验，一生中的大部分时间都用在了他所喜爱的光学上。一次，他在用多面镜子研究光的性质时，看到了几面相对放置的镜子里经过多次反射呈现出来的景象，便放了一些花纸在镜子组成的空腔里，结果，他看到了一些对称的图案，而且每变动一下花纸的位置，图案就会变换一次。为了能使图案不断地变换，他将三面成角度的镜子放在一个圆筒里，再将花纸放
4、在筒端的两层玻璃间。随着三角镜中镜子的角度变化，影像的数目也随之变化；影像重叠后形成各种图案，不停地转动万花筒就可以看到不断变换的图案。就这样他制作出了只要轻轻转动就能看到不同图案的万花筒。万花筒在一夜之间便获得了意外的成功。更有意思的是，一旦某个图案消失了，要转动几个世纪才能出现同样的组合，因此每一瞬都值得欣赏，每一秒都值得珍惜！兴趣科学素养南昌航空大学 大学物理实验中心万花筒的发明被列入科学重大发明而载入史册，博物馆里也收藏有一些制作精美的万花筒。由于万花筒万花筒图案既是美轮美奂的艺术作品，又是能培养思维和观察能力的益智玩具，所以深受小孩子和成年人的喜爱，并在人们的手中不断地翻新花样。例如
5、，有人在万花筒里放上 3040 个像教堂塔尖一样的玻璃小瓶，里面装上油，在油里浸着玻璃粒、细珊瑚片、贝壳和沙粒。这些密封的小玻璃瓶一动，瓶里那些闪闪发光的微粒就会升降。除了这些东西以外，还可以放入扎紧的细丝线、马鬃以及各种螺旋形的、弯曲的小东西。这样，使万花筒转动起来，就好像在欣赏一场精彩的芭蕾舞表演。兴趣科学素养南昌航空大学 大学物理实验中心实验四 西汉透光镜演示一、演示目的：演示铜镜的“透”光。二、实验现象：再现西汉时期的瑰宝西汉透光镜。古人在日常生活中使用铜镜时发现铜镜还有“透光”的功能，即是指当镜面对着阳光向物体上反光时，可将镜背的纹饰图案映射到白色的物体上，古人称之为“透光镜” 。兴
6、趣科学素养南昌航空大学 大学物理实验中心实验五 光纤传像一、演示目的演示光纤的传像现象。二、实验原理及操作：利用光的全反射原理可以制作光导纤维，光纤由两种不同折射率的透明物质构成，例如塑料光纤，它是一根折射率较高的塑料丝，在它的外表面包有一层折射率较低的塑料膜层。由于光纤里面折射率高，外面折射率低，因此进入光纤的光将发生全反射。光由光纤一端输入，然后经多次全反射由别一端输出。由于全反射，损耗很小。兴趣科学素养南昌航空大学 大学物理实验中心实验六 光纤花一、演示目的进一步了解光纤传光束的原理与应用。二、实验原理及操作：光由光纤一端输入，然后经多次全反射由别一端输出。由于全反射，损耗很小。兴趣科学
7、素养南昌航空大学 大学物理实验中心实验七 光学像无穷一、演示目的了 解 窥 视 无 穷 的 原 理 ， 提 高 学 习 物 理 学 的 兴 趣 。二、演示原理：无 穷 像 镜 是 由 一 面 镀 有 高 反 射 率 膜 的 两 片 平 板 玻 璃 构 成 ， 高 反 射 率 膜 面 朝 内 安 放 ， 相互 平 行 的 两 片 平 板 玻 璃 中 间 放 置 物 体 。 物 体 发 出 或 反 射 的 光 经 镀 有 高 反 射 率 膜 层 面 的 来 回反 射 ， 在 无 穷 像 镜 的 左 右 两 边 形 成 一 系 列 的 虚 像 。三、操作说明：打 开 电 源 开 关 ， 呈 现 无
8、穷 像 ， 观 察 镜 中 的 多 次 反 射 成 像 现 象 。四、注意事项：不 要 拿 起 来 观 看 ， 以 免 损 坏 ； 不 要 弄 脏 镜 面 ， 以 免 影 响 成 像 质 量 。兴趣科学素养南昌航空大学 大学物理实验中心实验八 幻影合成一、演示目的再 次 体 验 凹 面 镜 成 像 原 理 。二、演示原理：隐 藏 在 视 孔 内 的 屏 幕 播 放 着 三 维 影 像 ， 此 影 像 （ 光 线 ） 通 过 屏 幕 由 凹 面 镜 反 射 回 来 ，镜 子 的 曲 度 使 反 射 光 线 汇 聚 ， 故 影 像 每 一 点 发 出 的 光 都 被 汇 聚 在 凹 面 镜 前 空
9、 间 相 应 的 点 ，当 影 像 每 一 点 被 这 样 汇 聚 时 ， 就 在 凹 面 镜 前 相 应 位 置 形 成 影 像 ， 我 们 把 这 个 影 像 再 通 过 一个 分 光 镜 反 射 到 窗 口 外 部 ， 在 空 间 就 会 呈 现 出 逼 真 的 立 体 像 。三、演示效果：当 你 误 把 经 凹 面 镜 反 射 的 映 像 当 作 屏 幕 上 正 在 播 放 的 实 像 而 用 手 去 抓 时 ， 当 然 是 什 么也 抓 不 到 。 当 把 影 像 放 到 凹 面 镜 二 倍 焦 距 处 ， 在 空 中 呈 现 出 等 大 逼 真 的 立 体 像 ， 所 成 影 像不 仅 具 备 较 高 的 清 晰 度 、 立 体 感 和 真 实 感 ， 使 其 看 得 见 、 摸 不 着 。
