教学研究

基于phyphox的单缝衍射法测金属线性膨胀系数实验的方案设计

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  • 西华师范大学物理与天文学院,四川 南充637009
李可欣(2004—),女,汉族,四川资阳人,西华师范大学2022级本科生,主要的研究方向:大学物理实验的创新与改进、物理实验仪器的设计制作.
焦政翰,E-mail: zhenghanjiao@outlook.com.

收稿日期: 2024-12-11

  修回日期: 2025-01-23

  网络出版日期: 2026-01-19

基金资助

本项研究是2022-2024年度西华师范大学教育改革项目“素养导向下中学物理问题教学的评价和改革研究”(项目编号:403948)、“师范生全过程实践教学体系的创新与实践”(项目编号:403768); 2024-2026年度“基于双创驱动何产学研一体化的物理自制教具创新设计、推广与综合人才培养模式的研究:(项目编号CWNUJG2024081)的阶段性成果之一.

Design of an experimental scheme for measuring the linear thermal  expansion coefficient of metals via single-slit diffraction using Phyphox

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  • (School of Physics and Astronomy, China West Normal University, Nanchong, Sichuan, 637009)



Received date: 2024-12-11

  Revised date: 2025-01-23

  Online published: 2026-01-19

摘要

为优化传统实验中测量金属线性膨胀系数实验方案的不足,利用成一定比例的杠杆将夫琅禾费单缝衍射系统和金属受热膨胀系统相结合,使金属棒受热发生的微小膨胀现象转化为衍射条纹宽度变化的直观物理现象,并采用电动推杆机竖直匀速推动智能手机,使phyphox软件实时采集衍射条纹的光照度分布信息,进而实现金属线性膨胀系数的分析测量.该装置不仅可以得到高精确度的实验结果,且能有效降低实验成本;为提高学生实验创新能力、动手搭建能力提供了有效参考方案.


本文引用格式

李可欣, 焦政翰, 但诗琪, 张鸿霖, 徐平川, 张志娇, 李勇强 . 基于phyphox的单缝衍射法测金属线性膨胀系数实验的方案设计[J]. 大学物理, 2025 , 44(11) : 6 . DOI: 10.16854/j.cnki.1000-0712.240577

Abstract

To optimize the measurement of metal′s linear expansion coefficient, a lever system combines Fraunhofer single-slit diffraction with thermal expansion. The small expansion is reflected in diffraction fringe changes, while Phyphox collects real-time data, enabling precise measurements. This setup improves accuracy, reduces costs, and enhances students′ innovation and practical skills. 

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