フラスコトレースによるレーザーポインターで幾何光学的実験

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• レーザーは1960年代に発明された光源であった。 現在、一般的なレーザーには、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンレーザー、ルビーレーザーなどの固体レーザー、光学ドライブ用のレーザーヘッドなどの半導体レーザー、レーザープリンタ用のプリントヘッドなどのガスレーザーがあります。 レーザーペンは半導体レーザーに属し、安定したエネルギー出力、小体積、シンプルな構造、低コストという利点がありますが、ルビーレーザーやホルミウムレーザーよりも色純度や指向性が劣ります。 光学実験は依然として優れた光源です。

  フラスコトレースによる幾何光学的実験

  

  実験に必要な項目は、1つの丸底フラスコ、1つのレーザーポインター、1つの蚊取り線盤、少量の水およびミルクであった。
  
  この実験の難しさは、光を水と空気ではっきりと見えるようにする方法です。通常の入射光の方向からトレースを提示する現象は、光がコロイドを通過するときにコロイド中の分散粒子の散乱によって引き起こされる「ディンダル現象」と呼ばれる。分散質粒子の大きさは、一般に、可視光（400〜770nm）の波長よりも小さい100nm以下であり、従って、可視光がコロイドを通過する際に著しい散乱が生じる。
  
  コロイドは、分散品質によって、エアロゾル、液体ゾルおよび固体ゾルに分類することができる。 煙、雲、霧などのエアロゾル、デンプン溶液、石鹸水、ミルクは液体ゾル、煙結晶、着色ガラス、ゼリーは固体ゾルです。したがって、明確な光の軌跡を得るための鍵は、合理的なゲルを定式化することです。半分のフラスコをきれいなフラスコに入れ、数滴のミルクを加え、ミルクと水を均等に混合します。ミルクはあまり添加しないので、液体がわずかに乳白色です。レーザーポインターで透明な光線を見ることができます。 光の跡の強度はほとんど弱められず、これが最良の表示効果である。ミルクの濃度が高すぎると、散乱現象が顕著で、ボトル全体が点灯し、形成される光の痕跡がぼやけて、光の跡の強度が非常に急激に弱まり、光の跡を表示する効果が良くない。
  
  その後、細い線で蚊取り線香を掛け、点火後にフラスコの上部に挿入し、しばらくしてから取り出してください。煙があまり多くなくてはならず、煙が多くてはいけません。デモンストレーションの間、図1に示すように、実験のためにフラスコを鉄製のスタンドで固定することができ、安定した光のトレースを得ることができます。同じパワーレーザポインターでは、緑色レーザーポインターは、赤色レーザーポインターよりも軽いトレースを形成しやすくなります。これは、緑色光が人間の目の可視光応答のピークにあり、緑色レーザーポインターをライトトレースとして使用するのに最適です。この実験はまた、光が直線的に進行する一連の幾何学的光学的実証実験、同じ均質媒体中の光反射および光屈折を実証することができる。

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