如何用激光器观察布朗运动.docx

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1、如何用激光器观察布朗运动如何用激光器观察布朗运动 由查字典物理网资料整理一、实验器材1支玩具激光器，1只废旧白炽灯泡，1块长30cm、宽10cm的小木板,8 号铁丝长约50cm, 3颗铁钉,30cm长的细线，水和少许淀粉。二、制作(1)把白炽灯泡的底座取掉，将内部的灯丝取出，用水将内外清洗干 净，再在灯泡内装满纯洁的水；(2)将铁丝剪断并且弯成两个U型支架倒立钉在木板上，把激光器用细 线固定在U型支架上面；(3)使3颗铁钉形成三角形钉在木板上将装满纯洁水的玻璃灯泡放在3 颗铁钉之间，一定要放平稳，如图1所示。三、实验演示(1)把教室的门和窗户的窗帘关起来，翻开激光器，激光通过灯泡射在 白色墙壁

2、(有屏幕更好)上，此时在墙壁上会出现一个较大的光斑(光斑的 颜色与激光器发出的光的颜色相同)。这是因为玻璃和水的折射率大致相 同且又比空气的大，这样装满水的玻璃灯泡就相当一个凸透镜，它具有 扩散光束的作用。(2)将少许淀粉撒入玻璃灯泡中的水里，我们立即就会在墙壁上观察到 在光斑中有很多微小的发光点在不停地做无规那么运动。这是由于液体分 子无规那么运动从各个方向撞击悬浮在液体中的微小淀粉颗粒，从而引 起这些微小颗粒的无规那么运动。这些无规那么运动的微小颗粒经过扩散 的激光束照射，成为一个个不停地运动的光点而映现在墙壁上，这就是布朗运动。注意淀粉不能撒得太多，撒多了光斑很暗，光点的运动也看不 清楚

3、。(3)假设观察时间较长，我们会发现光点慢慢增大，且无规那么运动也 变得缓慢。这是因为淀粉颗粒在水中吸收水分子后发生了膨胀，质量和体 积增大了，所受周围水分子碰撞次数增多，其平衡性加强，因此其做无 规那么运动的速度变慢了。(4)如果我们将玻璃灯泡里面的水倒去一局部，再参加一些热水，发现 光点的运动明显加快了。由此更能使学生认识到分子运动随温度的升高而 变得更加剧烈。四、实验改良后的优点利用一支玩具激光器对原布朗运动实验的改良，实验现象直观，特别 是通过具有凸透镜性质的装满纯洁水的玻璃灯泡，不但对激光束具有扩 散作用，而且对水中微小颗粒具有放大成像的作用，从而使微小淀粉颗 粒所产生的布朗运动更加明显，从而取得了良好的实验效果。利用这一装置还可以观察生物切片的载玻片，使生物学很多在课堂上 难以实现的演示实验取得满意的效果。