利用手机屏幕测量PPT翻页器红激光的波长
实验场景
1 引言
近日，受到北京和平街一中梅晓璇老师用激光做光学实验的启发，微主用自己的手机屏幕和PPT翻页器测量了PPT翻页器发射的红色激光的波长。
实验取得圆满成功，相对误差为0.635%。
阿璇教学研究室
2 实验过程
在高一、高二年级学生复学前的那个晚上，微主利用值班的闲暇时间，在焦作十一中创客空间找齐了实验所需的设备：手机、手机直播支架、凳子、长刻度尺、短刻度尺、PPT翻页器。
调节手机的平面与墙壁平行，手机平面与墙壁的距离为1米；将PPT翻页器放置在凳子上面，调节PPT翻页器的指向，使其与墙壁垂直，激光点位于手机屏幕的中部。
由于PPT翻页器输出的激光束并不与PPT翻页器的边线严格平行，而是存在一个小角度，使得激光经过手机屏幕反射后，近乎垂直地投射到白色的墙壁上。
干涉点阵
激光束经过手机屏幕反射后，屏幕像素的等间距周期性排列，其光学效果类似于一条条平行等距的干涉狭缝。
像素阵列
像素是构成数码影像的基本单元，通常情况下以每英寸上的像素数量（PPI）来表示屏幕像素密度的大小。
像素结构
3 数据测量
手机官网数据查询显示：本次实验使用的华为荣耀20Por（YAL-AL10）的屏幕像素密度为412PPI。因为1英寸=2.54厘米，可得华为荣耀2020Por屏幕上每个像素的宽度为5.9466^-5米，即像素之间缝隙间距为
d=5.9466×10^-5米。
测量干涉点阵间距
由于缺少助手，微主一只手将刻度尺摁在墙壁上，另一只手操控手机拍照，总是顾此失彼，经过多次重复，终于得到比较满意的照片。
照片显示，投射在墙壁上的干涉点阵的十个间距为11.0厘米。由此可以计算出干涉点阵的间距为
Δx=1.1×10^2米。
实验设备
手机屏幕与墙壁之间的距离为
L=1.00米。
4 波长测定
根据双缝干涉原理，可得激光的波长λ、双缝间距d、缝墙间距L和条纹间距Δx之间的干涉方程为
将测得的双缝间距d、缝墙间距L和条纹间距Δx代入干涉方程式，可得PPT翻页器发出的红激光的波长为
λ=654.126纳米。
文献检索可知，PPT翻页器发出的红色激光的波长为640纳米。
本次实验的相对误差为0.635%。
5 实验心得
其实，利用双缝干涉原理测量波长，高中物理实验室里是有配套仪器的，以前是老师提前组装好，然后让学生轮流到讲台上观看。
双缝干涉实验仪
不仅实验演示和观察费时费力，效率低下，而且双缝干涉实验仪的组装和调试十分繁琐，让人头大，使人却步。
本实验使用的手机和PPT翻页器都是当下教师的必备物品，只需要巧妙的设计，就能在手机和PPT翻页器的基础上，利用双缝干涉原理测量红色激光波长。
用手机屏幕像素缝隙作为干涉狭缝，既与干涉原理相吻合，又为学生补充了许多以智能手机为代表的最新科技成果，让“从生活走向物理，从物理走向世界”的新课程理念得到真正的贯彻执行。
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