科学教育的家 首页 老师 学生 游戏 视频 弗吉尼亚州溶胶 必威官网深圳

冻伤剧院

测量头发的宽度——用激光!

一根头发到底有多窄?用激光笔和卷尺为自己量一量!

播音员:冻伤剧院礼物……冷切!不胡扯!

乔安娜和史蒂夫:就是科学!

乔安娜:这就跟你问声好!我是乔安娜!

史蒂夫:我是史蒂夫!

乔安娜:如果你有激光笔,而且你知道如何安全地使用它,试试这个。

拿一根头发,也许是同事的,把它粘在纸板框里。

把它放在离墙几米远的地方,让激光穿透它,确保激光击中头发。

你应该能看到像这样的光模式。

史蒂夫:这种图案是由激光的衍射和干涉造成的。衍射和干涉是波的特性,所以看到这个图案告诉我们光的行为就像波。

乔安娜:我们也可以使用这个模式,通过做一些简单的测量来看看头发有多宽。

我们需要知道从图案中心到第一个暗区中心的距离,我们需要知道从头发到墙的距离。帮你自己一个忙,用厘米来测量这两个距离。

我们需要的最后一点信息是激光的波长。应该在激光器上做个记号。如果不是,你可以用650纳米如果你用的是红色的激光笔或者532纳米如果你用的是绿色的。

史蒂夫:我们现在可以用这个方程来计算头发的直径。

变量'm'是一个计数器,它记录我们使用的最小值。因为我们用了第一个,m = 1。

Lambda是使用的激光的波长。对我们来说,是532纳米。

就sin而言…是偏离主光束的最小角度。而且很小。因为它很小,我们可以用小角度近似,所以sin就变成了我们测量到的最小距离,在我们的例子中,是8。8厘米,除以到墙壁的距离,在我们的例子中,是880厘米。

简单计算一下,我们发现头发的直径大约是53000纳米,也就是53微米。

乔安娜:因为我们手边有一个千分尺,我们可以直接测量头发的直径。大约0。002英寸,大概是。51微米!

谢谢收看!我希望你很快会加入我们的另一个实验!

史蒂夫:那你至少拔了一根白头发吧?

乔安娜:嗯……我怎么能不呢?

史蒂夫:哎哟!那比拉扯头发还痛……

乔安娜:(邪恶的笑)

引文和链接信息

有关此页面的问题,请联系史蒂夫·盖格农