用鋼尺測量激光的波長

首先需要說明的，這個實驗是在“中科院物理所”公眾號“正經(jīng)玩”欄目上發(fā)布的，在疫情時期的各大學(xué)的居家DIY實驗項目里，有幾所院校把這個實驗的鋼尺改為鋼卷尺，以及塑料刻度尺。不過這兩個出處似乎并沒有互相借鑒，或者時間之先后有加之于彼此的影響——它們都從反射光柵原理講解的，很明白曉暢。我一直有做這個實驗的想法，曾經(jīng)也做了一點嘗試，但都沒有成功。在市院專題培訓(xùn)時喬靈芝老師也曾把這個實驗推介給我，當時我正在琢磨《生活化科學(xué)實踐活動的幾何光學(xué)單元教學(xué)》，更是將此實驗研究一番，但終因塑料刻度尺實驗效果不好而放下，這一放下便是半年有余，直至近些天才又撿起來做。但于我內(nèi)心來說，我仍然希望能找到塑料尺提高效果的辦法，或者哪一種塑料尺要好用一些，畢竟不是每個中學(xué)生都要準備一把鋼尺在身邊的。

想去做這個實驗的原因，是因為，這個實驗是離開高中物理教材而稍高于中學(xué)物理，使用高中物理知識附帶一點點近似計算的技巧，就能把原理搞清楚的實驗。這對數(shù)學(xué)能力有限的高中生來說，是不易得的科學(xué)實踐活動的素材。

用激光筆照射鋼尺邊緣處的刻度，當入射光比較貼近平行鋼尺時，能同時看到直射的光點、反射的光點和散布于反射光點附近的干涉條紋。若是只關(guān)注相鄰的兩個反射刻槽即刻度線，使用中學(xué)物理知識就能得到解決條紋間距的計算；又因為其余的反射光均來自相鄰的刻槽，使、不相鄰的刻槽間距是整數(shù)k倍的相鄰刻槽間距，于是，因此所有條紋圖樣都會重疊，條紋間距仍相同。于是不必理會光柵的原理，結(jié)合近似計算，用中學(xué)知識就能導(dǎo)出

實測303紅色激光筆波長，約630nm，標稱值650nm。

摘幾個實驗操作圖。

這些一大堆尺里面，木尺是絕無可能成功的；塑料尺和鋁尺效果極其不好，但也不是絕不可以。唯鋼尺可隨隨便便成功。