快来加入上海市青少年科学创新实践工作站，体会科学实践的成就感！

 

有专业、有趣味、有体验！在上海市青少年科学创新实践工作站，各路科创小达人通过自己敏锐的发现、细致的思考、反复的探索，开展了一项又一项实验项目，讲述了一个又一个创新故事：或是关注新冠肺炎疫情期间口罩回收问题，开展了“废旧口罩熔喷布改性用于锂电池隔膜研究”，或是积极参与垃圾分类，研究了降解餐厨垃圾耐盐功能菌的筛选与应用评估，或是对探索“宜居行星”产生了好奇，期待与科学家共同寻找人类的下一个家园……无论成功，还是失败，这都是科研路上的“初体验”！

今天，一起看看来自中国科学院上海光学精密机械研究所物理学实践工作站的汪皓楠、戴添奇小达人，带来了哪些有趣的探究。

汪皓楠中国科学院上海光学精密机械研究所物理学实践工作站 上海外国语大学附属外国语学校 科创格言：亦余心之所善兮，虽九死其犹未悔#1达人说.Vol.01探究以光波长为度量尺度精密测量平面玻璃厚度测量就一定需要用尺子量吗？从小学的直尺，再到初中游标卡尺，再到高中的螺旋测微器，我们的测量工具的精度在不断提高，那么是否可能有更精细的测量手段呢？在听完光机所的基础课程后，这个问题便应运而生。

 于是我们基于干涉原理搭建记录光路，利用光源的短相干特性，记录干涉条纹前后两次螺旋丝杆的运动量程，通过光程差计算出玻璃厚度具体为，先查阅资料和文献调研，再搭建干涉光路，通过泰曼 - 格林干涉实验测量出待测量玻璃的厚度。

在具体的实验中，我首先对光源进行扩束和准直，光斑口径能被探测器接收即可然后通过一块分束棱镜实现两臂的分光，其中一路经过平面镜原路返回，二次通过分束棱镜打到探测器上另一路的平面镜放置在精密平移台上，原路返回经过分束棱镜反射到探测器上，通过螺旋丝杆运动改变两条光路之间的光程差，直到探测器上看到清晰的干涉条纹，此时的两臂等光程。

当带有平移台的一条光路里插入玻璃后，两条光路的光程差因为超过相干长度致使干涉条纹消失通过平移台的精密运动再次在探测器上看到清晰的干涉条纹为止 

在泰曼 - 格林干涉仪测量玻璃薄片的实验中，我们尽量选取了具有一定谱宽的光源，这样容易获取微米级的相干长度比如 led 光源，其线宽大约在 20nm 左右，假设所用光源的中心波长， 则相干长度可大约得出。

可以见得选择单色性差、中心波长短、谱宽长度大的光源能使激光量具更为精确但是相干长度短的光源却难以调节，由于底座螺旋丝杆一小格很小，手轻微的抖动会导致干涉条纹一闪而过，容易将其忽视所以本次实验的最大难点就在于如何精密地手动调节至清晰的干涉条纹，以及精准的读数。

 本次实验中，一共采集了 8 组数据，通过多次平均法减小偶然误差本课题中所选用的玻璃厚度的测量结果为 598，标称厚度为600，测量误差为 -0.33%Vol.02科学创新需要多门学科的知识储备本次工作站的经历带给我许多积极的影响。

 首先是动手能力实验是重中之重，在研究激光测厚的问题时，首先需要搭建精密的泰曼 - 格林干涉仪，为了保证光路水平无曲折，将各个光学原件推入光路时，都要进行水平校准，费时费力在进行实验时，我需要一边调节螺旋测微器的螺旋丝杆，一边观察 CCD显示的干涉条纹，这一过程需要耐心与毅力，相干长度短的光源十分难以调节，手轻微的抖动会导致干涉条纹一闪而过，很容易将其忽视，每一次的误判或是错过都会使我心情烦躁，来来回回一共调整了一个多小时才将光程差调制到几乎为零。

调节光学仪器练就了我的动手能力与耐心 其次是自我学习的能力我选择本次课题很大一部分原因在于这是高中光学内容的衍生，然而高中光学仅仅是定量或是现象的描述，通过阅读课外书籍，我了解了更多干涉仪的原理，从书中汲取创新灵感，学习了基础的理论知识，为后续的实验设计打下了基础。

 如今，科学创新需要各个学科的交叉，仅仅精通一门学科是远远不够的，在确立今后的科研方向前，我们不妨先提前进行通识学习，涉猎不同领域的学科在工作站的学习中，我愈发意识到，物理实验通常是需要计算机技术的辅助的，物理学的发展也与人类计算技术的发展牢不可分。

#1导师说.具备较强的独立思考的能力该学生学习了泰曼 - 格林干涉仪测厚的方法与工作原理，并用该方法测量了玻璃薄片的厚度，锻炼了动手能力和细心观察的能力 该学生能较为优秀地开展研究，从需求出发，发现问题，分析问题，解决问题，并回归应用，掌握相关原理，并开展实验验证，提出了后续的研究思路，具备较强独立思考的能力。

 总体表现优异，思路清晰，表达流畅，观察仔细。 ——指导老师：中国科学院上海光学精密机械研究所研究员 周申蕾

戴添奇中国科学院上海光学精密机械研究所物理学实践工作站 上海市南洋中学 科创格言：科学永无止境，健康身体，勇敢探索，真理必在#1达人说Vol.01      迈克尔逊干涉仪的改进实验      在本次工作站的实践中，我们先对光学进行了初步的入门了解，让我充分地发现光学的美、光学的美妙和光学的奥秘。

生活中所有可见的都是由光带来的，光学的美妙体现在美丽的彩虹也是由光的折射所产生的，甚至是在沙漠中最为神奇的的海市蜃楼也是由光所带来的 光是多样的世界上悬而未决的波粒二象性就能体现到光学的独特魅力我们可见的光就已经足够多姿多彩，绚丽缤纷。

但紫外线红外线等不可见光却也是实实在在的存在，影响着我们的生活正是这打开了我的光学入门之旅，让我沉醉于光学的魅力之中毛主席就曾经强调过光学中激光的重要意义就连当下世界范围内的芯片危机中所需要用到的光刻机也都是光学的成就。

 我完成了课题上命名为迈克尔逊干涉仪的改进实验而这个课题的创意来自于实践课上，对于迈克尔逊干涉仪操作的重重困难和数据不精确的问题我通过在平时理科学习上所用到的平行重复，对照原则，以及改进实验器材和操作手段等多个角度多个方法去进行实验。

一次次的反复实验不仅锻炼了我的耐心和细致，更是让我体验到了科研工作者在科研过程中的不容易与艰辛 

这次实验虽小，但其中的科研经历却让我收获良多从易到难分布式解决问题，通过多角度多方面的解决所发生的问题，明确实验现象所指向的问题，精确地去解决问题，有针对性地处理问题当然，在实验过程中也遇到了相当多的困难，对于光学还尚未有全面了解。

我在实验中经常需要与指导老师讨论所需要改进的实验步骤，并仔细地去了解各个器械的特点和工作原理从激光器到平面镜，从成像的人工技术到机械技术，一切都需要我去仔细的思考和判断利弊，并结合之前的改进进行综合的考量。

在此过程中导师不仅教给了我相当多的知识，还让我养成了不急不躁、沉稳有信心、勇于思考并乐于反思的科研品质同时让我更加善于去观察生活，观察生活现象中所蕴含的科学知识与奥秘Vol.02       做个有心人 科创就在身边       

参加位于上海市嘉定区的中国科学院上海光学精密机械研究所工作站，让我有机会第一次踏入上海光机所的实验室，令人感叹于实验室高端而又精确的仪器更让我感受到了导师们丰富的经验和卓越的学术素养让我了解了更多有关光学的知识，对于生活中的现象和实验器械的操作和原理等步骤，有了更多的思考和体验。

科创活动，是我们生活中必不可少的一项提高全民科学文化素质的重要活动我们要在生活中做一个有心人，发现生活中的点点滴滴，发现生活中的科学奥秘，从而对科学实验进行改善我们或许无法像顶尖科学家一样发现很多的定理理论或者是非常微观、高端而又抽象的实验研究。

但我们可以就生活中的一些细微的变化去发现什么，创造什么，改变什么？也许我们的一些细微发现和改变都能使社会、使世界变得不一样 看到这篇文章的同学们，如果你们在科创大门前犹豫，那么你们将错过高中生活中非常绚丽而又美好的经历。

科创的经历改变着我们看待科学的眼光，改变了我们对于事物的思考让我们打开了科学一扇新的大门，学习了书本上所没有的知识，提高了综合素养水平让我们在科技中遨游，去享受科技带给我们生活的美好，努力使社会、使世界、使未来变得更美好。

#1导师说.对科研有浓厚兴趣 善于细心观察该学生研究了如何更加精细地测量波长，掌握了实验过程中的单一变量法等实验方法和基本原理锻炼了动手能力和细心观察的能力 该学生对科学研究有浓厚的兴趣，可较好地根据研究目标开展研究，也能提出不足之处和改进方案。

态度认真，善于思考 ——指导老师：中国科学院上海光学精密机械研究所研究员 周申蕾end我们是谁？WHO ARE WE？2016年起，上海市教育委员会、上海市科学技术委员会携手创办“上海市青少年科学创新实践工作站”项目，旨在整合高校、科研院所优质资源，遴选招收本市部分高中阶段学生进入实践工作站学习，通过联通校内校外各领域科创载体，贯通课内课外跨学科多元课程，融通线上线下科学探究课题多维度评价，使学生在项目实践中拓宽科学视域，训练思维方式，丰富学习经历，培养创新精神，提升实践能力，积淀科学素养，塑造人文情怀。

目前，“上海市青少年科学创新实践工作站”项目共有复旦计算机、交大网络空间安全、 同济物理、华师大地理、上海天文台天文学等 33个实践工作站，开设生物学、医学、化学、计算机、环境、数学、工程(光学)、工程(机械)、工程(材料)、天文学、物理学、地理科学、设计学等 13 大类科创课程;每个实践工作站下设由市区级实验性示范高中、青少年活动中心(少科站)、科普场馆、科研院所等单位组成的 4 个实践点;现共有 33家高中工作站、132个实践点。

实践工作站项目现每年招收三千余名高中学生，通过学习专业课程、对话权威专家、动手实验探究、实地走访调研，撰写课题论文，现场汇报答辩等环节，进一步完善科学创新实践育人模式，为上海建设具有全球影响力的科技创新中心储备人才。

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