124 电气电子教学学报 2009年9月 设计激光波长测量实验,有效激发学生学习兴趣 龚华平,徐贲,李书华 (中国计量学院光学与电子科技学院,杭州310018) 摘要:本文探讨了一种测量激光波长的实验设计方法,利用CD光盘片作为反射光栅来测定激光波长。这种方法操作简单实用,而且利用精 度为1mm的普通刻度尺可以对激光波长的测量达到10mm量级,具有相对较高的测量精度。该实验设计方法新颖,取材简单,可以有效激发 学生的学习兴趣 关键词:光盘;反射光栅;衍射;激光波长 Design the experiment of Laser wavelength measurement for Stimulating the Study Interesting of Students GONG Hua ping, XU Ben, LI Shur hu College of Optical and Electronic Technology, China Jiliang University, H angz hou 310018, China) Abstract: a kind of ex periment teaching method on laser w avelength measurement is researched. The method is using a com pact disc as a reflective grating to m eas ure laser w avelength. And the 10nm accuracy of laser w avelength measurement is obtained by a normal ruler w ith Imm accur acy, w hich has comparar tively high accuracy of measurement. T he method is novel and just use simple tool, so it can stimulate the study interesting of students. Keywords: CD: reflection grating: diffraction; laser wavelength 随着激光技术的发展,激光在生活中随处可见,和衍射的原理,还很大程度上提高了学生的学习兴 也在现代生活中发挥着越来越大的作用。实验教学趣和积极性,有利于培养学生的思考能力以及实际 中对于激光波长的测量,通常都是利用光谱仪和迈动手能力2。 长值。但是这些测量仪器昂贵操作复在普通的1实验内容与步骤设计 大学本科教学实验中受到限制,并且该方法属于验 设计性实验要求学生在掌握基本专业知识的基 证性实验内容,无法充分调动学生思考的积极性,难础上,能够举一反三,利用有限的实验条件,拓宽学 以激发学生的学习兴趣。因此,笔者在实验教学中习宽度,开设综合性设计性实验,使学生加深对物理 根据衍射原理,将光盘近似当做一个反射光栅,只需光学中衍射概念的全面理解和掌握,使理论和实践 利用普通的毫米刻度尺就可以测量出激光波长,得在实验中得以结合运用。即给定学生一个任务,采 到了比较理想的结果。该实验方法新颖,衍射效果取任务驱动的教学手段,使学生主动、积极地思考解 明显,图像清晰,形象生动,不仅使学生学习了光栅决问题的方法,从而训练学生的发散思维。对于本 基金项目:中国计量学院教改项目 作者简介华(323h男,博击讲:丰要从光学测量 Allrightsreservedhttp://www.cnki.net设计激光波长测量实验, 有效激发学生学习兴趣 龚华平, 徐 贲, 李书华 ( 中国计量学院 光学与电子科技学院, 杭州 310018) 基金项目: 中国计量学院教改项目 作者简介: 龚华平( 1977
) , 男, 博士, 讲师, 主要从事光学测量和传感的研究与教学工作。 摘 要: 本文探讨了一种测量激光波长的实验设计方法, 利用 CD 光盘片作为反射光栅来测定激光波长。这种方法操作简单实用, 而且利用精 度为 1m m 的普通刻度尺可以对激光波长的测量达到 10nm 量级, 具有相对较高的测量精度。该实验设计方法新颖, 取材简单, 可以有效激发 学生的学习兴趣。 关键词: 光盘; 反射光栅; 衍射; 激光波长 Design the Experiment of Laser Wavelength Measurement for Stimulating the Study Interesting of Students GONG Hua
ping, XU Ben, LI Shu
hua ( Colleg e of Op tic al and E lectr onic Technolog y , China J iliang Univer sit y , H angz hou 310018, China) Abstract: A kind o f ex periment teaching method o n laser w avelength measurement is researched. The method is using a compact disc as a reflective g rating to measure laser w aveleng th. And the 10nm accuracy of laser w av elength measurement is obtained by a no rmal ruler w ith 1mm accur acy, w hich has compara
tively high accuracy of measurement. T he method is novel and just use simple to ol, so it can stimulate the study interesting of students. Keywords:CD; reflection grating; diffraction; laser w avelength 随着激光技术的发展, 激光在生活中随处可见, 也在现代生活中发挥着越来越大的作用。实验教学 中对于激光波长的测量, 通常都是利用光谱仪和迈 克耳逊干涉仪等精密仪器, 可以很精确地得到其波 长值。但是这些测量仪器昂贵, 操作复杂, 在普通的 大学本科教学实验中受到限制, 并且该方法属于验 证性实验内容, 无法充分调动学生思考的积极性, 难 以激发学生的学习兴趣。因此, 笔者在实验教学中 根据衍射原理, 将光盘近似当做一个反射光栅, 只需 利用普通的毫米刻度尺就可以测量出激光波长, 得 到了比较理想的结果。该实验方法新颖, 衍射效果 明显, 图像清晰, 形象生动, 不仅使学生学习了光栅 和衍射的原理, 还很大程度上提高了学生的学习兴 趣和积极性, 有利于培养学生的思考能力以及实际 动手能力 [ 1, 2] 。 1 实验内容与步骤设计 设计性实验要求学生在掌握基本专业知识的基 础上, 能够举一反三, 利用有限的实验条件, 拓宽学 习宽度, 开设综合性设计性实验, 使学生加深对物理 光学中衍射概念的全面理解和掌握, 使理论和实践 在实验中得以结合运用。即给定学生一个任务, 采 取任务驱动的教学手段, 使学生主动、积极地思考解 决问题的方法, 从而训练学生的发散思维。对于本 124 电气电子教学学报 2009 年 9 月