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一、布朗運(yùn)動(dòng)演示儀的設(shè)計(jì)思想

根據(jù)前面的分析，筆者設(shè)計(jì)制作了一款結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的布朗運(yùn)動(dòng)演示儀。圖1為該裝置設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)圖。液滴發(fā)生器中的液體含有雜質(zhì)，且雜質(zhì)十分細(xì)微，在無(wú)外界干擾的情況下，其運(yùn)動(dòng)情況肉眼根本無(wú)法直接觀察到（它的運(yùn)動(dòng)形式為布朗運(yùn)動(dòng)）。球形的液珠由液滴發(fā)生器上的細(xì)針管產(chǎn)生，它本身就是一個(gè)具有放大功能的物體。

當(dāng)一束有色的平行光透過(guò)液珠時(shí)，由于液珠中的雜質(zhì)十分細(xì)微，將會(huì)發(fā)生夫瑯禾費(fèi)衍射，利用液珠的放大功能可將這種衍射的圖樣投影在光屏上，就能看見(jiàn)雜質(zhì)的布朗運(yùn)動(dòng)情況了。實(shí)踐證明，激光的相干性好，亮度大，而且?guī)в蓄伾?，正好可以滿(mǎn)足上述條件。該演示儀中的激光筆由固定夾固定在升降底座上；利用升降底座便于調(diào)節(jié)激光和液珠之間的高度，使其在同一直線(xiàn)上；液滴發(fā)生器是用磨平了針頭的注射器實(shí)現(xiàn)的，支架是用廢舊的木料制成的。

二、使用方法

圖2顯示的是已制成的布朗運(yùn)動(dòng)演示儀實(shí)物，它可和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖相對(duì)應(yīng)。1.將激光筆通過(guò)固定夾固定在可升降的底座上。2.液滴發(fā)生器由固定夾置于支架上，在支架的后方設(shè)置一光屏，從而形成儀器的總體框架。3.調(diào)節(jié)液滴發(fā)生器（注射器），使得其底端的細(xì)針管產(chǎn)生較大的液珠。4.打開(kāi)激光筆的開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)激光筆以及可升降的底座，使得激光筆發(fā)出的激光可以照在液珠發(fā)生器產(chǎn)生的液珠中心上，從而利用液珠的放大功能將液珠中雜質(zhì)的布朗運(yùn)動(dòng)情況投射在屏幕上，以供觀察。

三、使用效果

該演示儀通過(guò)激光筆產(chǎn)生的激光照射在有雜質(zhì)的小液珠上產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，利用小液珠的放大功能將小液珠中雜質(zhì)的布朗運(yùn)動(dòng)情況投影在光屏上。與傳統(tǒng)的布朗運(yùn)動(dòng)演示儀相比，它的結(jié)構(gòu)沒(méi)有那么復(fù)雜，方便攜帶，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，更重要的是演示時(shí)可供多人同時(shí)觀看。若將液滴發(fā)生器換成光柵，則該演示儀也可改成光的衍射演示儀，進(jìn)而演示光的衍射現(xiàn)象。因此，它是一款多功能的自制教學(xué)演示儀器。

作者：李陽(yáng)楊正波單位：湖北文理學(xué)院物理與電子工程學(xué)院