基于莫爾條紋的波干涉演示儀的設計與制作

韓修林，唐義甲，丁智勇

(阜陽師范學院物理與電子工程學院，安徽阜陽236037)

頻率相同、波動方向一致且位相差恒定的同種性質兩列波在波動空間相遇疊加，使某些區域的波動始終加強，某些區域的波動始終減弱，而且振動加強的區域和振動減弱的區域相互隔開的現象稱為波的干涉。干涉現象是波動形式所獨具的重要特征之一，是波動光學、聲學、量子力學等的理論基礎，對近代物理學的發展也有重大作用［1］，因而波的干涉一直是大學物理教學的重點。由于其理論較為抽象，也一直是大學物理教學的難點。

為了加深對波的干涉這一物理概念、物理規律的理解，強化記憶，培養學生觀察能力和分析問題、解決問題的能力，大多采用演示實驗來輔助課堂教學。通常演示波的干涉實驗時采用投影器——發波水槽或采用課件。然而，這兩種方法都存在一定的不足:采用傳統的投影器——發波水槽，儀器笨重，搬動不便，且演示效果易受到外部環境干擾而不明顯;采用多媒體課件教學，教師操作較方便，但干涉這一物理現象學生難以真切地體會和感受，只能從虛擬的圖像中感知這一物理概念和規律。為此，筆者基于光柵莫爾效應形成機理設計制作了一個較為理想的演示裝置，該裝置克服了以上傳統演示儀存在的缺點，能較好地演示波的干涉現象及其規律。

1 設計原理

莫爾光柵分粗光柵和細光柵。柵距遠大于波長的光柵叫粗光柵，柵距接近于波長的光柵叫細光柵，本文所涉及的莫爾光柵皆為粗光柵。……