2.研究目标

1.创新设计实验，利用头发丝作为双缝间距d。

2.使用显微镜结合刻度尺的微距测量法，计算红光波长，以证明该仪器的精确度。

3研究计划

1. 查阅学习，小组每一位成员都去知网上查阅数篇关于双缝干涉实验器材改进的学术论文，借鉴先进思想，吸取失败经验，在先前研究的基础上，进一步优化改进。

2. 制定研究方案，由浅入深，逐步探索。首先用纸片双缝，并探究不同情形下的干涉图样，若效果不理想，则使用头发丝作为双缝间距，升级实验器材，最后通过测量红波长验证器材可靠性。

3. 成果总结，整理报告

4.研究历程

1.由纸质双缝定性观察光的双缝干涉，并进行多组实验，探究不同情形下的双缝干涉图样。   

做出如下探究：

（1）.直接取一张纸片，对折并用剪刀剪两条垂直于折线的平行细线充当双缝。

图1.纸片双缝

  (2).观察双缝，得出如下双缝干涉图样，由于无法将双缝间距d控制在较小的范围，所以干涉效果并不明显。

                       图2.纸片双缝的干涉图样

若双缝没有垂直于折线，干涉条纹排布将是关于竖直对称的方向

               图3.双缝位置                 图4.干涉图样

若激光穿过双缝线段的交点处，得出“X”状干涉图样

     图5.双缝位置                  图6.干涉图样

当双缝不平行时，得出放射状干涉图样

 图7.双缝位置                 图8.干涉图样

2.吸取之前的研究经验，使用头发丝制作双缝。使用胶带、纸片（挡光片）、头发丝制作出如图所示装置，两个挡光片中间友谊小缝，小缝的中间放上头发丝把小缝隔开变为双缝，头发丝的直径充当双缝间距。

图9.头发丝制作双缝

图10.头发丝制作双缝干涉图像

3.验证仪器仪器的精确度，先使用有限工具创新测量头发丝直径，再测量条纹间距，通过公式计算红光波长，若实验数据与真实数据吻合，则说明本仪器精确度较高，可以使用。

创新方法:在显微镜中观察头发丝并用手机拍照，在同理在显微镜下穿插刻度尺1mm的大小，通过刻度尺测量两张手机拍摄的原图的长度，通过简单的比例关系就可以测量头发丝的直径d。

图11.显微镜4×16倍镜下头发丝图像

图12.显微镜4×16倍镜下1mm刻度尺图像

图13.刻度尺测量条纹间距图像

5.研究成果

本研究致力于通过自主设计实验，深入理解了光的波动性与干涉原理，将生活材料与科学探究结合，突破实验条件限制，制作出效果明显且精确度高的双缝干涉实验仪器，主要研究成果如下：

第一，探究使用直接在纸上剪开两条缝作为双缝的方法，虽然能得出较为清晰的双缝干涉图样，但由于精度不够无法进行定量探究。本研究还探究了不同情形双缝的干涉图样，与同学讨论原因，分析为何产生此种图样，加深了小组成员对光的双缝干涉现象的理解，并根据实验现象总结经验寻找解决问题的抓手。

第二，创新性地使用头发丝和普通纸张制作双缝，为中学物理实验提供了生活化、低成本、高精度的双缝替代方案，符合瓶瓶罐罐做实验，生活处处有物理的实验理念。

第三，使用头发丝、尺子、显微镜的组合，巧妙测量出了头发丝的直径和干涉条纹间距，并通过计算实验数据得出红光波长，计算结果与真实数据误差很小，即验证了实验器材的精确度。

6.本研究重大意义

用头发丝测量红光波长这种方法经济实惠、操作方便，值得推广，适合各学校借鉴，每位同学都能独立完成双缝干涉实验及红光波长的测量。

7.反思与展望

但本研究也存在一些不足，如可以尝试通过测试不同颜色的光的波长，以让本研究的可靠性更有说服力；也可以把纸质挡光板换成其他更生活化的材料；在测量头发丝直径时还是借助了光学显微镜这种日常生活中不常见的仪器等等，都是未来可以改进的点。

希望本研究能够为中学生做物理实验开拓思路，挖掘利用生活中的各种资源，不必拘泥于实验室，从日常点滴中汲取灵感，大胆创新，定能让物理学习之路满绽繁花。