​用钢尺测量激光的波长

用钢尺测量激光的波长

首先需要说明的，这个实验是在“中科院物理所”公众号“正经玩”栏目上发布的，在疫情时期的各大学的居家DIY实验项目里，有几所院校把这个实验的钢尺改为钢卷尺，以及塑料刻度尺。不过这两个出处似乎并没有互相借鉴，或者时间之先后有加之于彼此的影响——它们都从反射光栅原理讲解的，很明白晓畅。我一直有做这个实验的想法，曾经也做了一点尝试，但都没有成功。在市院专题培训时乔灵芝老师也曾把这个实验推介给我，当时我正在琢磨《生活化科学实践活动的几何光学单元教学》，更是将此实验研究一番，但终因塑料刻度尺实验效果不好而放下，这一放下便是半年有余，直至近些天才又捡起来做。但于我内心来说，我仍然希望能找到塑料尺提高效果的办法，或者哪一种塑料尺要好用一些，毕竟不是每个中学生都要准备一把钢尺在身边的。

想去做这个实验的原因，是因为，这个实验是离开高中物理教材而稍高于中学物理，使用高中物理知识附带一点点近似计算的技巧，就能把原理搞清楚的实验。这对数学能力有限的高中生来说，是不易得的科学实践活动的素材。

用激光笔照射钢尺边缘处的刻度，当入射光比较贴近平行钢尺时，能同时看到直射的光点、反射的光点和散布于反射光点附近的干涉条纹。若是只关注相邻的两个反射刻槽即刻度线，使用中学物理知识就能得到解决条纹间距的计算；又因为其余的反射光均来自相邻的刻槽，使、不相邻的刻槽间距是整数k倍的相邻刻槽间距，于是，因此所有条纹图样都会重叠，条纹间距仍相同。于是不必理会光栅的原理，结合近似计算，用中学知识就能导出

实测303红色激光笔波长，约630nm，标称值650nm。

摘几个实验操作图。

这些一大堆尺里面，木尺是绝无可能成功的；塑料尺和铝尺效果极其不好，但也不是绝不可以。唯钢尺可随随便便成功。