[动手做]条纹光

注意：实验中需要使用激光器。千万不要用它照射其他人的眼睛。要小心周围的高反射性表面。年龄较小的实验者需要有成年人在场指导协助实验。

面向对象

小学高年级和初中低年级

材料准备

● 小功率激光器（可以用激光笔代替）

● 胶泥或橡皮泥

● 1段细金属丝（细铁丝或铜丝）

● 个木夹

● 1张桌子

● 1面光滑的白色墙，墙上不能贴墙纸

活动步骤

（1）在桌子上清理出实验区域，并将桌子摆放在离墙壁2 m左右的位置。

（2）将一小部分细金属丝插入胶泥或橡皮泥中，使金属丝直立在橡皮泥上。

（3）将插有金属丝的橡皮泥放在桌子最靠近墙壁的边缘位置。

（4）用木夹或大钢夹夹住激光棒，并使激光器的开关处于打开的位置。

（5）将激光器摆放在距离金属丝5 cm远的地方，将激光器的光柱照射在金属丝上并投射到墙壁。

（6）注意观察墙壁上的光线。它看起来像什么？

光线发散成条纹状直线

活动概述

“激光（LASER）”这个词是“通过射线受激发射的光线放大（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）”的首字母缩写。激光器发射出的光线与其他种类的射线类似，例如可见光、紫外线、甚至是X光，唯一不同的地方就是激光器发射出的光线是用特殊方法“排列”过的，它们具有相同的波长。第一种类型的激光器是基于微波制作的，被称为“微波激射器”。

想象一下你身边的混合光线，就好像是一大群人同时在一个弹簧床上蹦蹦跳跳。他们可能跳得很频繁（在弹簧床上制造出小波动），也可能跳得很懒散（在弹簧床上制造出大波动）。白光就是所有不同波长光线的混合物，这就好比是很多人以自己的方式同时在弹簧床上跳来跳去。

激光器发射出的光线和白光不同，就好比是所有人都以相同的方式在弹簧床上蹦跳，于同一时间制造出相同长度的波。

在示意图中，激光器发射出的光线照射到金属丝发生衍射，稍稍弯折然后散开。想象一下，当你站在海边的海水中时，海浪拍打在你身上，接着也会绕过你后散开，然后再次聚合在一起继续朝海岸行进。

当激光器发射出的光线被金属丝阻挡而分开后，同样也会发生衍射然后再次聚合到一起。重要的是要记住，激光器发射出的光波的波长都是一样的。因此这些相同的光波会互相干涉，产生一种特殊的光斑，不同光波的波峰（就像山峰）和波谷（就像山谷）完全相符。但是，光的弯折同样也会使某些光波形成波峰，与其他光波的波谷重叠，这样光波就被完全抵消而形成一个暗带。这就被称为光的干涉。

活动应用

在很多地方都可以看到光波的干涉，其中一个你可能已经看到过的就是肥皂泡的表面。

肥皂泡其实就是薄薄的一层水分子与一种表面活性剂（例如肥皂）混合在一起，这种活性剂可以使这两者结合在一起。当光线照射到气泡时，一部分光线就会被气泡外表面反射，这时你就会看到一闪一闪的反射光。

但是有些光线还是会通过含水层，弯折后从内表面反射。由于这束光线已经弯折了，它就会进入被外表面反射的光束中。某些波长的光波会相互干涉。我们看到的不同颜色的光具有不同的波长，由于相互之间的干涉，某些颜色的光就会被加强而变得明亮，另一些颜色的光就会减弱而变得黯淡。

结果是什么呢？你会看到气泡表面上闪耀着一道道美丽的彩色条纹。