看清光的傳播

劉國(guó)英 王慧

See the Spread of Light

LIU Guoying， WANG Hui

（Tianqu East Road Primary School， Dezhou， Shandong253048）

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.24.042

實(shí)驗(yàn)原型及不足

《筷子“折”了》一課設(shè)計(jì)了如下幾個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn)存在不足之處。

實(shí)驗(yàn)一讓學(xué)生憑借生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)筷子“折”了、水變“深”了、魚(yú)變“大”了、窗外的大樹(shù)“折”了幾種現(xiàn)象進(jìn)行解釋。學(xué)生只是看到筷子“折”了、樹(shù)木“折”了等現(xiàn)象，并沒(méi)有直觀看到光線傳播路徑，于是猜想光線可能發(fā)生了偏折。

實(shí)驗(yàn)二是光點(diǎn)“偏”了。這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生，手拿激光筆時(shí)不能隨意改變位置或晃動(dòng)。在實(shí)際操作中，由于他們手握激光筆的穩(wěn)定性差，造成光點(diǎn)來(lái)回晃動(dòng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)不準(zhǔn)確。學(xué)生憑肉眼不能準(zhǔn)確判斷光點(diǎn)“偏”了。

實(shí)驗(yàn)器材

杯子、水、食用油、筷子、透明塑料瓶、透明餐盒、牛奶、艾條、激光筆、光屏、火柴、果凍、透明水槽等。

實(shí)驗(yàn)一：觀察光的傳播路線

在第一個(gè)透明塑料瓶子中點(diǎn)燃艾條，使里面均勻充滿煙霧；在第二個(gè)塑料瓶中加入用水稀釋后的牛奶，攪拌均勻；在第三個(gè)有水的塑料瓶中加入明膠，使其形成果凍狀（如圖1）。然后用激光筆分別照射三個(gè)瓶子，觀察光的傳播路線。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)光在氣體、液體及固體中都是沿直線傳播的，光路非常清晰。

在實(shí)驗(yàn)一的基礎(chǔ)上，繼續(xù)做光的折射實(shí)驗(yàn)，光路清晰可見(jiàn)。將裝有煙霧的盒子放在盛有水的水槽上面（如圖2），再把裝有煙霧的盒子放在盛有明膠的水槽上面。分別用激光筆以一定的角度照射（在裝有煙霧的盒子上畫(huà)出入射路徑），觀察光以一定的角度從空氣進(jìn)入液體、固體時(shí)光的傳播路線。學(xué)生明顯發(fā)現(xiàn)光在傳播過(guò)程中，光路發(fā)生了偏折，并且在不同介質(zhì)中折射角不一樣。

實(shí)驗(yàn)二：標(biāo)記光點(diǎn)

將普通的激光筆替換成有開(kāi)關(guān)控制的半導(dǎo)體光源，解決了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中光源不穩(wěn)定以及光點(diǎn)不明顯的問(wèn)題，通過(guò)調(diào)節(jié)中間透明物體的位置，來(lái)改變光線傳播的角度。每調(diào)節(jié)一次，學(xué)生在紙屏上標(biāo)一次記號(hào)。透明物體位置不同，光點(diǎn)的位置就不同。通過(guò)標(biāo)記光點(diǎn)，對(duì)比光點(diǎn)的位置變化，能判斷出光的傳播方向發(fā)生了偏折。

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)

利用介質(zhì)可以清晰看到光傳播的路線，現(xiàn)象直觀；光點(diǎn)標(biāo)記法，簡(jiǎn)單實(shí)用，效果明顯；改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)更有利于學(xué)生對(duì)光的折射原理的理解，達(dá)到事半功倍的效果。