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初中物理实验教学综述论文
无论是在学校还是在社会中，许多人都有过写论文的经历，对论文都不陌生吧，论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。你知道论文怎样才能写的好吗？下面是我为大家收集的初中物理实验教学综述论文，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
【摘要】 在初中物理的教学中，进行物理实验是一个重要的环节，通过实验，可以加深学生对物理知识的理解，提高其学习的积极性，在动手进行实验的过程中，学生的动手能力、思维能力和观察能力也能得到提高。本文从初中物理实验的意义和存在的问题入手，以苏科版为例，探究初中物理实验有效教学方法，以期达到更好的教学效果。
【关键词】 初中物理;实验探究;教学策略
初中物理是一门注重培养学生分析能力、逻辑思维能力和观察能力的学科，但是因为其内容具有一定的抽象性，难以被学生所理解，仅通过老师的讲解，学生并不能对物理知识了解透彻。通过进行物理实验，可以调动学生学习的积极性，在实验过程中，学生会动手进行操作，其观察分析能力和实践能力都能得到培养。在目前实际课堂教学中，物理实验的实施还存在一些问题，本文对初中物理实验教学存在的问题进行分析，探究物理实验教学新方法。
一、进行初中物理实验探究教学的意义
1.激发学生学习物理的兴趣：物理的学习有一定难度，所以很多学生会产生逃避的心理，不愿学习。通过物理实验探究教学，让学生参与到问题的提出-探索-解决的过程中，亲自去揭开问题的答案，能将学生的学习兴趣调动起来。实验的过程中提出的问题将由学生通过自主探索得到解决，在这个过程中学生主动学习的意识得到了培养，最后问题得到解决也能增强学生的自信心，从而激发他们学习和探索的兴趣。2.使学生对物理知识的理解加深。在物理实验探究过程中，要想问题得到解决，需要学生有一定的物理知识基础，通过对实验过程的观察、分析、操作，学生会自然而然的将所学知识和实验中所展现的物理规律进行对比、验证，最终得出结论，在这个过程中就加深了对物理知识的印象和理解。3.使学生综合能力得到提高。实验探究过程是一个培养学生综合能力的过程，在实验中就行探索，需要学生亲自去动手操作、观察分析，最后问题的解决方法也需要学生总结提出，在这个过程中，学生的动手能力、分析能力、总结能力都逐渐得到了提高。
二、物理实验探究教学中存在的问题
1.实验教学方式不合理。要想实验探究教学在实际运用中达到很好的教学效果，就需要教师根据教学内容，调整教学方式，保证其灵活性。然而很多老师在实际教学过程中，很难做到这点，在进行物理实验时，没有充分考虑到教学内容、进度以及学生的物理水平来，制定合理的实验内容。通常是仅根据课本上的介绍，组织学生进行实验。这其中存在的问题就是课本上有的实验内容过于简单，不能对课本知识进行深化，而有的实验操作过于复杂，学生不能独立完成，造成预期的实验效果难以达到。2.重理论、轻实验。实验探究教学在初中物理教学中被广泛使用，但在实际应用中仍存在一些局限性，教学运用不够灵活。很多老师难以摆脱传统的教学观念，在教学时仍然采取大量讲解理论知识的方式进行，实验过程少之又少。同时由于课时的限制，要做到一课理论一课实验也比较难，通常在进行大量理论知识的讲解后再进行实验，在这个过程中学生对于之前讲解的重难点知识的印象会逐渐模糊，在实验中会难以进行操作，久而久之会失去进行实验的兴趣，影响学习效果。
三、初中物理实验探究的有效教学策略
1.让实验贴近生活，激发学生兴趣。为了让实验能够激发起学生的学习兴趣，实验的设置需要贴近生活，具有代表性，当学生有了学习兴趣，才能积极的参与到实验探究中来，教学效果才能达到。以苏科版八年级上册“光现象”这一章节中“光的发射”实验为例，在进行理论知识的讲解，使学生明白光反射的原理后，教师可向学生提问他们在生活中见到的光反射现象，并通过实验展示一些常见的光反射。2.实验设计要有目的性。为了达到教学效果，实验的设计应该具有目的性，要有一个明确的目标，通过各个实验环节的衔接，达到实验的目的。以苏科版八年级下册中“力”的实验为例，首先要明确实验的目的，这个实验是为了证明“力与力的作用是相互的”，因此实验内容可以设计为将两个充满气的气球进行挤压，在这个过程中可以明显看到气球因为挤压而变形，以此达到证明力的作用是相互的目的。3.根据实验灵活调整教学策略。除了根据教学内容制定实验外，还可以根据实验的内容将教学策略进行灵活的调整，除了教师进行演示外，也可要求学生独立完成实验，或分组合作完成实验。例如在苏科版八年级下册进行关于“浮力”的实验时，目的是为了求证物体是否在水越深的地方受到的浮力越大，教师可以要求学生相互合作进行实验。让学生自行准备铁块、线、容器、水、弹簧测力计等实验器材，由一名学生对水中铁块进行控制，将铁块置于水中深浅不同的位置，另一名学生对处于水中不同位置时弹簧测力器显示的重力数进行记录，并对铁块在空中的重力进行测量。通过两个人的配合，得出物体在水越深的地方受到的浮力越大这一观点是错误的结论，加深学生对于“力”的认识。
综上所述，在初中物理实验探究教学中应该注重结合实际情况展开教学工作，除了贴近课本内容外，还要通过不同方式激发学生的学习兴趣，从而实现教学目标。除此之外，教师也要不断完善自身，提高实验操作技能和专业水平，以为学生传授更多的知识。
参考文献：
[1]卢观音.初中物理实验探究的教学策略分析[J].考试周刊,2016,(70):144-144.
［ 摘要 ］实验教学是初中物理教学的关键。优化实验教学，用灵活、个性化的方式开展物理教学，能更好地发挥教师和学生的潜力。基于整合理念，巧妙结合物理模型、信息技术、生活情境等手段优化物理实验教学，能让物理课堂充满生机和活力，更有利于学生物理学科核心素养的提升。
［ 关键词 ］初中物理；实验教学；有效策略
物理课程立足于帮助学生从物理学视角认识自然，理解自然，建构关于自然界的物理图景；引导学生经历科学探究过程，使用科学研究方法，养成科学思维习惯，增强创新意识和实践能力；引领学生认识科学的本质以及科学技术社会环境（STSE）的关系，形成科学态度、科学世界观和价值观，为做好有责任感的未来社会公民奠定基础。初中物理教学是学生物理知识体系构建的奠基阶段，对学生进入后续物理学习，培育核心素养，实现全面发展有着非常关键的作用。当前的初中物理教学还存在一些弊病，比如教学形式僵化、课堂气氛不够活跃、课堂思维含量不高、学习趣味性不浓等问题，影响了学生的学习效率和学习积极性。如何有效提高课堂教学效率？优化物理实验是关键，以实验教学为突破口，引领课堂教学的改革与创新，是提高初中物理教学质量的必由之路，这就迫切要求教师对物理实验教学进行创新。基于整合理念，落实以下策略，可以有效提升物理实验教学的质量。
一、结合信息技术开展实验教学，实现优势互补
兴趣永远是学生最好的老师。信息技术的迅猛发展给物理教学带来了更多的选择，教师完全可以将实验教学与多媒体技术相结合，使教学智慧化、数字化。从心理学的角度来说，多媒体多样的技术手段和生动的表现形式，非常适合初中生好动、注意力不集中和好奇心强的学习心理特性，对提高教学效率非常有帮助。如果只是单纯地照本宣科，对学生灌输长篇大论的理论知识，会令课堂变得枯燥无味。物理实验本来就具有新奇活泼的优势，在实验教学中运用信息技术增强表现力，能够更好地激发学生的探究兴趣。例如，在“凸透镜成像规律”的教学中，因为凸透镜成像的规律，对初中生来说，非常复杂，有点类似于数学中的分段函数，成像结果分为三种情况：有实像和虚像、放大和缩小、正立和倒立，还有物距和像距的动态变化规律、物距和像距的大小关系，更有一倍焦距和二倍焦距特殊点的成像性质，以及光路可逆知识点的融入。面对这样复杂的知识点，实验教学的重要性更是体现得淋漓尽致，优化凸透镜成像规律的实验探索是本课教学的关键。同时，针对这一教学难点，在实验得出成像规律后，或者是第二课时教学中，用凸透镜成像规律的Flash动画课件再一次演示凸透镜成像的几种情况，既可有效进行巩固复习，也更有利于将学生头脑中零碎的实验片段组合成整体，进而动态并整体地把握凸透镜成像的各种情况，实现真正意义上的深入理解。在突破这样的教学难点时，多媒体课件辅助实验教学，利用虚拟实验的高效、动态功能，实现传统实验与信息化手段的优势互补，是优化实验教学的一种有效手段。又如，学生首次接触“光的折射”的概念时，光靠课本上的简单内容和教师的简单演示并不足以让学生完全掌握各种物理现象的特点。教师可以在课前制作好教学PPT，并通过多媒体设备展现出来。如在“光的折射”教学中，可以顺势让学生联想站在岸上看水中物体的'情景，利用多媒体制作动画，展示光路的传播路径和成像，这样能够让学生对光的折射以及在生活中的应用有更深入的理解。多媒体技术支持下的虚拟实验，能够让实验教学变得更加有趣，也更高效。
二、配合物理模型开展实验教学，提升推理能力
教学的较高境界，不是让教师成为课堂的中心，而要把课堂的主动权交还给学生，充分发挥学生的主体作用。在物理实验教学过程中，教师要鼓励学生发挥想象力和联想能力。科学推理不是毫无根据的胡思乱想，但也不必太过拘泥于形式，只要是有道理的、比较符合情理的，即使猜测有些偏差，也应该给予充分的肯定。为了便于学生理解，还可以在需要时使用物理模型辅助实验教学。例如，水在固态、液态和气态三种形态上的变化是一个比较容易混淆的问题，但它又是一个必须掌握的重点知识。这种知识光靠一遍遍地重复强调是没有用的，只有学生自己理解了才能准确掌握。为了培养学生的推理能力，笔者在课前要求学生讲讲自己对“水是怎么凝结成冰”和“水是怎么变成水蒸气的”这两个问题的理解。有学生用热胀冷缩的生活经验来解释：冷的时候水分子缩成一团就变成了固态，受热膨胀散开后就成了气态。还有学生补充说：水分子之间应该有相互吸引力，冷的时候吸引力变强，热的时候吸引力变弱。这些推测虽然不完全正确，但是却比较合理，所以笔者首先肯定了它们合理的地方，然后抛出正确的思路让学生再去思考。在这个过程中，用了水分子的模型，模拟水的变化，每个水分子用一个小圆球来表示，水分子间的相互吸引力用一根小木棍来表示。在低温时表现为吸引力，所以水的形态是相对稳定的固态和液态，而随着温度升高，水分子获得了足够的内能后，分子间的力转化为斥力，分子间的距离增大就变成了气态。在这样的启发下，学生的探究积极性得到了极大的提高，都争先恐后地提出了自己的想法，这样的课堂思维活跃，教学效果很好。
三、联系生活情景开展实验教学，培养物理思维
思维能力是学生解决物理问题的关键。教学过程中培养学生的物理思维就显得非常重要了。初中物理课堂中培养物理思维，以下两个方面必不可少：直觉思维的培养和生活化的物理探究。例如，在“光的折射和反射”教学中，就可以渗透直觉思维的培养：关于光线在折射现象和反射现象中的夹角关系，不妨先由教师给学生做演示，通过直接观察做出猜测。大部分学生都会发现，反射现象中反射角和入射角的大小是一样的。而在折射现象中，有一些学生观察不太仔细，因此误以为折射角和入射角一样大或更小。随后经过实践证明，学生能够快速地纠正自己的错误，同时观察同类型的现象时也形成了更准确的直觉思维。对生活化的物理探究，以学生理解漫反射和镜面反射之间的区别为例，可以采取将实验教学与实际生活相联系的方式进行。比如老式的电影放映机，投影仪的光照射到幕布上，因为幕布的表面并不是光滑的，光线在粗糙的表面上发生了漫反射，所以坐在任何位置的人都能欣赏到电影。而如果取一面镜子，用激光笔把一束光打在镜面上，此时发生的却是镜面反射，所以只有站在特定方向上的人才能看到镜子上的光点。这样通过与实际生活相结合，就能够把实验教学融入真实的生活情境中，帮助学生探究实际生活中的物理现象。综上所述，教师在物理实验教学过程中要善于运用多媒体技术、构建物理模型、结合生活情境等，充分发挥学生的想象力，促使学生自主学习，培养学生的物理思维能力，在有限的课堂时间里，优质高效地完成教学目标，用智慧设计课堂，用兴趣引领学习，用灵性升华教学。优化物理实验教学，对提高教学效率、完成既定的教学目标和培养学生的科学素养，都有非常重要的作用。
［参考文献］
胡建乐．浅析教学实验在初中物理教学中的巧妙应用［J］．中学物理，2016（4）.
利用物理实验或者物理现象，来记忆物理的概念或者物理的规律，是学习物理的方法之一，这也就是我们常说的以物讲理，下面我就以压强与浮力的知识为例，向你介绍这一方法。 1、压力的作用效果 （1）典型的实验：一端削尖的铅笔，在两边用手指向里面压。 反映的知识：压力相等时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 （2）典型的实验：刀越快越好。 反映的知识：在受力面积相等时，压力越大，压力的作用效果越明显。 （3）典型的实验：墙的地基做得比较宽。 反映的知识：减小压强的方法是在压力相等的情况下，增大受力面积。 （4）典型的实验：针尖越尖越好。 反映的知识：增大压强的方法是在压力相等的情况下，减小受力面积。 2、液体内部的压强 （1）典型的实验：在塑料袋里放水，塑料袋向四面鼓起来。 反映的知识：液体除了对容器底部有压强外，对侧壁也有压强。 （2）典型的实验：竹篮子放入水中，四面的水都往竹篮子里面流。 反映的知识：液体内部向各个方向都有压强。 （3）典型的实验：将开有小孔的塑料瓶插入水中，越是下面的孔，水流越快。 反映的知识：液体内部的压强与深度有关，深度越深，压强越大。 （4）典型的实验：压强计在水里同一深度时，不管面向什么方向，示数都相等。 反映的知识：液体内部同一深度压强相等。 （5）典型的实验：压强计在深度相同的不同的液体里，示数一般不同。 反映的知识：液体内部的压强的大小与液体的种类有关。 （6）典型的实验：帕斯卡“裂桶”实验。 反映的知识：同一种液体内部的压强只与液体的深度有关，与液体的质量无关。 3、大气的压强 典型的实验：小口的瓶，当口对着瓶嘴吸气后，瓶可以吸在嘴上。 反映的知识：大气是有压强的。 4、气压与流速的关系 典型的实验：在两张纸之间吹气，纸反而回互相吸引。 反映的知识：流速越快的地方，气压越小。 5、浮力的存在 典型的实验：木版可以浮在水面，在水下抱石头感觉比较“轻”，气球可以升空。 反映的知识：浸在液体或者气体里的物体要受到浮力，浮力的方向是竖直向上的。 6、浮力的大小 （1）典型的实验：在弹簧秤下挂重物，分别在空气中与液体中测重力是不相等的。 反映的知识：相差的值就是浮力。 （2）典型的实验：在盛满液体的容器里，放入用弹簧秤挂着的物体，随着物体的放入，就会有液体溢出，将溢出的液体再放到弹簧秤下，弹簧秤的读数会回到放入液体前的读数。 反映的知识：浸在液体里的物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
直接去参考下这类的期刊文献，像应用物理，现代物理、生物物理学等这些吧
论文的题目思路的问题，我们最常用的解决办法就是多找资料，看别人的题目能给自己什么灵感，（现_代物_理、应_用物_理、生_物物理_学）这些资料你自己百度下都可以找到，
首先，题目不能太大。其实，题目太大以后，往往会因力不从心，容易失败。这里的"太大"是指：研究的问题"外延"太大，几乎是无所不在其中--不是概论、就是原理、不是数学、就是物理！这种文章表面上看起来很大气，可往往给人言之无物、华而不实之感。同样地，如果选择的题目太小了，则显得轻而易举，不费力气，也不利提高。当然 ，题目的大小，当然也不是绝对的，大题可以小作，小题可以大作。关键还在于如何确定具体的论证角度。一般来说，大题目写起来容易空泛，这往往是由于学力不足，无法深入，写少了象蜻蜒点水，如浮光掠影；写多了则显得又臭又长。相反，如果抓住一个重要的小题，能够深入本质，切中要害，从各个方面把它说深说透，有独到的新见解，那论文就一定有份量。在选题时一般要注意：它的实用性、互异性、准确性、突破性等等三、 材料要充分选材是否合理是文章成败的关键。写论文从整体构思，到题目确定，到论证过程等等，都不能离开选材--客观的资料。选材的目的，是采众家之长，成一已之见。因而，必须注意以下几个方面问题：如何确立论点 即通过资料的收集、汇总、整理，把与自己的想法吻合的论点、论据、论证方法等挑选出来，并且从新的视角，予以新的观察。如何独树一帜同类资料中，不同作者自有其不同的阐述与见解，我们可以把其中富有个性的典型论据、体现各自特点的合理论证，摘录出来，从而为自己独树一帜提供保证。如何表现自我不少文章大同小异，因而，有关资料内容的交叉争议之点，往往也是文章的价值所在，关键之处。如果我们注意把这方面的资料整理出来，对于形成自己的主见，确定文章的论证角度和发展方向，则大有裨益。如何精耕细作不少文章由于种种原因，原作者只是提出了问题。并未作详细而中肯回答。如将文中略写部分归拢在一起，加以扩充分析，我们会从中受到启发，从而修正原有的选题方向，对问题作出定向、定度的思考和研究。总而言之，选材时，一定要注意不去作大而无当的联系和比较。必须有选择、有重点地找一些与我们的论点有关的东西来作对比研究，以便从中提炼出自己的见解。四、 思路要清晰在写论文之前，我们不妨先拟好一个写作提纲，如有可能最好是来一个初稿，然后再动手。提纲可以帮助我们树立全局观，从整体出发，去检验每一个细节所占的地位，所起的作用，展现相互间的逻辑联系是否得当，各个部分之间的比例是否和谐，每一个部分、每一环节是否都是为全局所需要，是否丝丝入扣，配合默契，是否都能为主题服务……初稿提纲只是论文的大致轮廓，不可能对每一细节都考虑周密完善，因而可以先写一个初稿。有了它，很可能发现原来提纲中某些设想有不恰当之处，这时就应加以调整或修改；对于有错误的论点、论据，或发现新的论点、论据，还应及时抽掉与增补，使之逐步完善。初稿的写作通常有两种写法：（一）、按提纲的顺序分段进行，它可以便文章的格调、风格前后保持一致，前后衔接紧凑、自然，避免旁逸斜出，防止语言、文字上的重复；（二）、按内容的熟悉程度分段进行，这种写法有利于作者积极思考，便于捕捉创作的灵感。五、 表达要准确修改--论文的后期制作。反复推敲出佳句，精心修改得华章。只有反复推敲和字斟句酌，文章才会显得具体、准确、生动，才能恰如其分地表述自己的教育、教研成果。修改的范围可大可小，既可以来一个"亡羊补牢"--是发现什么问题，修改什么问题，通过材料的增删，使文章血肉丰满，使观点立之牢固，并与材料达到和统一；又可以"彻头彻尾"--发现问题，该舍就舍、该去则去，决不估息。在内容上包括修改观点，修改材料，在形式上包括修改结构，修改语言等。修改观点在初稿形成后，要再看一看全文的基本观点是否正确，说明它的若干个从属论点，是否有失偏颇、带有片面性或表述得欠准确；同时还要关注一下自己的观点是否与别人类似或雷同，有无创意与新意等等。修改结构从结构上来看，不仅要求论点、论据、论证三者关系处置得当、层次分明、脉络清楚，能使主题内容得到顺畅合理的表达，还要求文章的开头、结尾、段落、层次、过渡、照应、主次、详细等各个环节合理紧凑。修改语言 要在语言的准确性、学术性、可读性等方面下功夫，文字力求准确、精炼、简洁、专业，努力做到字字珠玑、句句充实。文章的最后衷心祝愿：每一位读者都成为锦绣文章的主人！ ——发表吧
应该不是，SCI收录《物理学报》《中国物理》《中国物理快报》《天体物理学报》等。
meiyou
《物理实验》主要刊载物理实验成果,交流物理实验教学改革的新思想、新方法、新动态。《物理教师》《物理》本刊由中国物理学会主办出版的物理学综合性期刊，1972年创刊，国内外公开发行。集学术交流、知识传播与信息服务为一体，在国内物理学期刊中独树一帜。 《自然》《科学》
中国物理教学参考，1.物理学报2.光学学报 3.高能物理与核物理4.半导体学报5.中国激光6.科学通报 7.物理8.金属学报 9.大学物理10.低温物理学报n.中国科学·A辑12·核技术序号刊名13.红外与毫米波学报14.原子与分子物理学报巧.激光杂志16.物理学进展17·核电子学与探测技术18.应用激光19
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最顶级的当然是Nature， Science，当然如果是学生的话，不论是硕士还是博士，发1篇APL（物理学快报）就是最高目标了
假设有一个光源S1，在S1前放置一块屏幕，从S1发出的光（光子）会将整个屏幕均匀的照亮。我们知道，屏幕的亮度是与落在屏幕上面的光子数的多少有关的。严格地说，屏幕的亮度是以垂直于屏幕的光线与屏幕的交点为中心向四周逐渐变暗的。但这种变化决不是几率问题。证明如下：把S1放在一个半径为R1的球的中心，假设S1在单位时间里发射出N个光子，则单位球面积上所接受的光子数等于光子数N除以球的总面积4πR12，如果把球的半径由R1变为R2（R2＞R1），则在单位球面积上所接受的光子数就变为N除以4πR22，由于R2大于R1，所以半径为R1的球在单位球面积上接受的光子数大于R2球单位面积上的光子数。这就是为什么屏幕上的亮度是由明到暗逐渐变化的原因。当屏幕距光源的距离很大且屏幕的面积又很小时，就可以近似的认为屏幕上的光子是均匀分布的。现在把另一个相干光源S2放在靠近S1的地方，情况有了变化。在垂直两个光源的平面上出现了明暗相间的圆环，而在平行两个光源的平面上，则出现了明暗相间的条纹见图一，这就是人们所说的光的干涉条纹。因为干涉现象是波动的最主要特征，所以这也就成了光具有波动性的最有力证据之一。我们知道机械波是振动在媒质中的传播，当有两列相干波源存在时，媒质中任意一点的振动是两列波各自到达这一点时波的叠加。当到达这一点的两列波的相位相同时，则在这一点上的振幅最大，如果两列波的相位相差1800时，则振动的振幅相互抵消，这样就形成了有规则的干涉条纹。经典光学正是套用机械波的方法证明光的干涉条纹的，而传播光的媒质以太已被证明是根本不存在的，这样用机械波的方法证明光的干涉条纹也就显得比较牵强。量子力学在解释干涉条纹时则采用的是几率波的方法，认为亮的地方是光子出现几率多的地方，暗的地方则是光子出现几率少的地方。问题是当只有一个光源时，光子是均匀分布在屏幕上的，而当存在另一个相干光源时，按照量子理论光子就会集中出现在一些地方而不去另一些地方，几率的解释是不能使人心悦诚服地接受的。爱因斯坦曾用上帝不掷骰子来表达他对用几率描述单个粒子行为的厌恶。这就是目前对于光的干涉现象的两种正统解释方法。我们对于光本性的认识是否还存在其它我们没有考虑到的因素，是否还存在其它的证明方法来统一光的波粒二象性即用一种理论解释来解释波动性和粒子性呢？为了找到这种新的理论，在此我们不得不在现有光量子理论基础上进行一些必要的修正即单个光量子的能量是变化的，光子的能量和质量是相互转化的，转化的频率就是光的频率。频率快光子的能量大质量小，相反，频率慢则光子的能量小质量大，这样光子在空间所走的路程就形成了一条类波的轨迹。在论证光的干涉现象之前，我们先对光源进行定义。单频率点光源---频率单一且所有光子在离开光源时的状态（相位）都相同。单频率点光源具有这样两个特点，其一在距光源某一点的空间位置上，光子的状态不随时间变化。其二光子的状态随距点光源的距离作周期变化。光的波长指的是光子在一个周期的时间内在空间运行的距离。我们在x轴上设置两个点光源S1和S2，如图一所示。令P为垂直平面上的一点，从P点到S1和S2的光程差PS1-PS2为波长的某个正数倍ml （m=±1，2，3，…）。从S1和S2出发的两列光子，将同相地达到P点，状态相同。再令Q为垂直平面上的另一点，从Q到S1和S2的光程差也为ml。过P和Q点做一条曲线，使得这曲线上所有过XO的垂直平面内的点的轨迹都具有这样的性质，即这条曲线上任意一点到S1和S2的距离之差为常数，根据解析几何我们知道，这曲线是一条双曲线。如果我们设想这一双曲线以直线XO为轴旋转，则它将扫出一个曲面，叫做双曲面。我们看到，在这曲面上的任意一点，来自S1和S2的光子始终都是同相位的（相位差保持不变），光子在曲面上的每一点的状态是一定的，沿曲面上的点的状态是周期变化的。由于光的波长很短，光子沿曲面的这种周期变化是不容易被观测到。同理，我们令T为垂直平面上的另一点（图中未画出），从T点到S1和S2的光程差TS1-TS2为波长的l/2×（2m+1）倍（m=±1，2，3，…）。从S1和S2出发的两列光子，将以1800的相位差达到T点。再令V为垂直平面上的另一点（图中未画出），从V到S1和S2的光程差也为道长l/2×（2m+1）倍。过T和V做一条曲线使这曲线上任一点到两定点S1和S2的距离之差为常数，这曲线也是一条双曲线，以XO为轴旋转同样将扫出一双曲面。所不同的是来自S1和S2的光子到达这曲面上的任意一点的相位差始终为1800，叠加后的最终状态是一个恒定的值。图一是在S1到S2的距离为3l，P点的光程差为PS1-PS2=2l（m=2）这一简单情况下画出的。m=1的那条双曲线是垂直平面内光程差为l的那些点的轨迹。光程差为零（m=0）的各点的轨迹是过S1S2中点的一条直线。由它绕XO旋转而成的将是一个平面。图中还画出m= -1和m= -2的双曲线。在这种情况下，这五条曲线绕XO旋转而产生五个曲面，这五个曲面将S1和S2两光源所形成的能量场分成了6个左右对称的无限延伸的能量空间。屏幕上亮线将出现在屏幕与诸双曲面相交的那些曲线的任何所在位置上。 如果两点光源间的距离是许多个波长，则将存在许多曲面，在这些曲面上各光子相互加强。因而在平行于两光源连线的屏幕上，将形成许多明暗相间的双曲线（几乎是直线）干涉条纹。而在垂直于两光源连线的屏幕上将形成许多明暗相间的圆形干涉条纹。两条相邻的明条纹之间的关系是光程差相差一个l，暗条纹与相邻明条纹之间相差l/2。干涉条纹从明到暗再到明之间的相位变化是从同相到相差1800相位再到同相。为了检验以上的设想是否正确，这里我结合光的干涉实验和光电效应实验设计了一个简单实验。第一步用光干涉仪产生明暗相间的干涉条纹。第二步将光电管依次放在从明到暗条纹的不同位置上，当然采用的单色光源频率要在临阈频率之上，观察产生光电子动能的大小。如果按照现有光量子理论，光电子的动能应该是不变的，原因是光子的能量只与光的频率有关而与光的亮度无关，干涉后光的频率并没有变化，所以在从明到暗的条纹上，测得的光电子的动能应该是不变的。再从量子理论的观点来分析，明亮的地方光子出现的几率大，暗的地方光子出现的几率小，明暗只是单位面积上光子数不同而已，光子的动能并没有改变，所以结论也是光电子的动能不变。而我的结论则是在从明到暗的干涉条纹上光子数是一样的，产生的光电子的动能是从大到小连续变化的。如果实验的结果与我所做的推论一致，我们不妨把这一结论推广到一切实物粒子，因为实物粒子也具有波粒二象性，即一切实物粒子自身的能量与质量之间始终处在不停地相互变化中，这也正是量子力学波函数所要描述的微观世界粒子的客观实在图像。
我们知道，屏幕的亮度是与落在屏幕上面的光子数的多少有关的。严格地说，屏幕的亮度是以垂直于屏幕的光线与屏幕的交点为中心向四周逐渐变暗的。但这种变化决不是几率问题。证明如下：把S1放在一个半径为R1的球的中心，假设S1在单位时间里发射出N个光子，则单位球面积上所接受的光子数等于光子数N除以球的总面积4πR12，如果把球的半径由R1变为R2（R2＞R1），则在单位球面积上所接受的光子数就变为N除以4πR22，由于R2大于R1，所以半径为R1的球在单位球面积上接受的光子数大于R2球单位面积上的光子数。这就是为什么屏幕上的亮度是由明到暗逐渐变化的原因。当屏幕距光源的距离很大且屏幕的面积又很小时，就可以近似的认为屏幕上的光子是均匀分布的。现在把另一个相干光源S2放在靠近S1的地方，情况有了变化。在垂直两个光源的平面上出现了明暗相间的圆环，而在平行两个光源的平面上，则出现了明暗相间的条纹见图一，这就是人们所说的光的干涉条纹。因为干涉现象是波动的最主要特征，所以这也就成了光具有波动性的最有力证据之一。我们知道机械波是振动在媒质中的传播，当有两列相干波源存在时，媒质中任意一点的振动是两列波各自到达这一点时波的叠加。当到达这一点的两列波的相位相同时，则在这一点上的振幅最大，如果两列波的相位相差1800时，则振动的振幅相互抵消，这样就形成了有规则的干涉条纹。经典光学正是套用机械波的方法证明光的干涉条纹的，而传播光的媒质以太已被证明是根本不存在的，这样用机械波的方法证明光的干涉条纹也就显得比较牵强。量子力学在解释干涉条纹时则采用的是几率波的方法，认为亮的地方是光子出现几率多的地方，暗的地方则是光子出现几率少的地方。问题是当只有一个光源时，光子是均匀分布在屏幕上的，而当存在另一个相干光源时，按照量子理论光子就会集中出现在一些地方而不去另一些地方，几率的解释是不能使人心悦诚服地接受的。爱因斯坦曾用上帝不掷骰子来表达他对用几率描述单个粒子行为的厌恶。这就是目前对于光的干涉现象的两种正统解释方法。我们对于光本性的认识是否还存在其它我们没有考虑到的因素，是否还存在其它的证明方法来统一光的波粒二象性即用一种理论解释来解释波动性和粒子性呢？为了找到这种新的理论，在此我们不得不在现有光量子理论基础上进行一些必要的修正即单个光量子的能量是变化的，光子的能量和质量是相互转化的，转化的频率就是光的频率。频率快光子的能量大质量小，相反，频率慢则光子的能量小质量大，这样光子在空间所走的路程就形成了一条类波的轨迹。在论证光的干涉现象之前，我们先对光源进行定义。单频率点光源---频率单一且所有光子在离开光源时的状态（相位）都相同。单频率点光源具有这样两个特点，其一在距光源某一点的空间位置上，光子的状态不随时间变化。其二光子的状态随距点光源的距离作周期变化。光的波长指的是光子在一个周期的时间内在空间运行的距离。我们在x轴上设置两个点光源S1和S2，如图一所示。令P为垂直平面上的一点，从P点到S1和S2的光程差PS1-PS2为波长的某个正数倍ml （m=±1，2，3，…）。从S1和S2出发的两列光子，将同相地达到P点，状态相同。再令Q为垂直平面上的另一点，从Q到S1和S2的光程差也为ml。过P和Q点做一条曲线，使得这曲线上所有过XO的垂直平面内的点的轨迹都具有这样的性质，即这条曲线上任意一点到S1和S2的距离之差为常数，根据解析几何我们知道，这曲线是一条双曲线。如果我们设想这一双曲线以直线XO为轴旋转，则它将扫出一个曲面，叫做双曲面。我们看到，在这曲面上的任意一点，来自S1和S2的光子始终都是同相位的（相位差保持不变），光子在曲面上的每一点的状态是一定的，沿曲面上的点的状态是周期变化的。由于光的波长很短，光子沿曲面的这种周期变化是不容易被观测到。同理，我们令T为垂直平面上的另一点（图中未画出），从T点到S1和S2的光程差TS1-TS2为波长的l/2×（2m+1）倍（m=±1，2，3，…）。从S1和S2出发的两列光子，将以1800的相位差达到T点。再令V为垂直平面上的另一点（图中未画出），从V到S1和S2的光程差也为道长l/2×（2m+1）倍。过T和V做一条曲线使这曲线上任一点到两定点S1和S2的距离之差为常数，这曲线也是一条双曲线，以XO为轴旋转同样将扫出一双曲面。所不同的是来自S1和S2的光子到达这曲面上的任意一点的相位差始终为1800，叠加后的最终状态是一个恒定的值。图一是在S1到S2的距离为3l，P点的光程差为PS1-PS2=2l（m=2）这一简单情况下画出的。m=1的那条双曲线是垂直平面内光程差为l的那些点的轨迹。光程差为零（m=0）的各点的轨迹是过S1S2中点的一条直线。由它绕XO旋转而成的将是一个平面。图中还画出m= -1和m= -2的双曲线。在这种情况下，这五条曲线绕XO旋转而产生五个曲面，这五个曲面将S1和S2两光源所形成的能量场分成了6个左右对称的无限延伸的能量空间。屏幕上亮线将出现在屏幕与诸双曲面相交的那些曲线的任何所在位置上。 如果两点光源间的距离是许多个波长，则将存在许多曲面，在这些曲面上各光子相互加强。因而在平行于两光源连线的屏幕上，将形成许多明暗相间的双曲线（几乎是直线）干涉条纹。而在垂直于两光源连线的屏幕上将形成许多明暗相间的圆形干涉条纹。两条相邻的明条纹之间的关系是光程差相差一个l，暗条纹与相邻明条纹之间相差l/2。干涉条纹从明到暗再到明之间的相位变化是从同相到相差1800相位再到同相。为了检验以上的设想是否正确，这里我结合光的干涉实验和光电效应实验设计了一个简单实验。第一步用光干涉仪产生明暗相间的干涉条纹。第二步将光电管依次放在从明到暗条纹的不同位置上，当然采用的单色光源频率要在临阈频率之上，观察产生光电子动能的大小。如果按照现有光量子理论，光电子的动能应该是不变的，原因是光子的能量只与光的频率有关而与光的亮度无关，干涉后光的频率并没有变化，所以在从明到暗的条纹上，测得的光电子的动能应该是不变的。再从量子理论的观点来分析，明亮的地方光子出现的几率大，暗的地方光子出现的几率小，明暗只是单位面积上光子数不同而已，光子的动能并没有改变，所以结论也是光电子的动能不变。而我的结论则是在从明到暗的干涉条纹上光子数是一样的，产生的光电子的动能是从大到小连续变化的。如果实验的结果与我所做的推论一致，我们不妨把这一结论推广到一切实物粒子，因为实物粒子也具有波粒二象性，即一切实物粒子自身的能量与质量之间始终处在不停地相互变化中，这也正是量子力学波函数所要描述的微观世界粒子的客观实在图像。
文章简介：《大学物理实验课论文》物理实验小论文用超声光栅测液体中的声速本文主要对用超声光栅测液体中声速的实验进行探讨与思考。用超声光栅测液体中的声速摘 《学海无涯》中的文章《大学物理实验课论文》正文开始>> -
大学物理实验报告-弗兰克赫兹实验大学物理试验 2009-02-26 18:59:30 阅读17868 评论14 字号：大中小 订阅大学物理实验报告实验题目：弗兰克赫兹实验实验器材：F－H实验管、恒温加热电炉、F－H实验装置、示波器。实验内容：1．熟悉实验装置，掌握实验条件。该实验装置由F－H管、恒温加热电炉及F－H实验装置构成，其装置结构如下图所示：F-V管中有足够的液态汞，保证在使用温度范围内管内汞蒸气总处于饱和状态。一般温度在100 ºC至250 ºC。并且由于Hg对温度的灵敏度高，所以温度要调好，不能让它变化太大。灯丝电压控制着阴极K发射电子的密度和能量分布，其变化直接影响曲线的形状和每个峰的位置，是一个关键的条件。2．测量Hg的第一激发电位。1）起动恒温控制器，加热地F-H管，使炉温稳定在157 ºC，并选择合适的灯丝电压，VG1K=2.5V，VG2p=1.5V，Vf=1.3V。2）改变VG2k的值，并记录下对应的Ip值上（每隔0.2V记录一个数据）。3）作数据处理，作出对应的Ip-VG2k图，并求出Hg的第一激发电位（用逐差法）。3．测Ar原子的第一激发电位。1）调节好相关的数据：Vp=8.36V，VG1=1.62V，VG2k=0~100V，Vf=2.64V；2）将相关档位调到自由档位，在示波器上观看得到的Ip-VG2k图，是否符合实验要求（有六个以上的波峰）。再将相关档位调到手动档位。3）手动改变VG2k的值，并记录下对应的Ip值上（每隔0.05V记录一个数据）。4）作数据处理，作出对应的Ip-VG2k图，并求出Hg的第一激发电位（用逐差法）。4．得出结论。原始数据:1. Vf=1.3V VG1K=2.5V VG2p=1.5V T=157ºC求汞原子的第一激发电位的数据表