物理光学

物理光学（精选11篇）

物理光学 篇1

物理光学是光电方向发展迅速的学科, 是以光的电磁理论为基础, 研究作为能量和信息载体的光的物理属性、光波在自由空间和介质中的传播规律及其应用的科学。随着物理光学在科学研究中重要性的逐步提高, 已经成为各高校光电类的重要课程之一。为了及时掌握国际光电领域知识及科技动态, 要求学生具有查阅相关国外参考资料的能力。因此, 非常有必要开展物理光学课程双语教学, 在促进学生掌握专业知识的同时, 提高学生在专业背景中综合运用英语的能力。笔者在本校电子专业承担了物理光学课程的双语教学, 对高校开展物理光学双语教学有了初步的认识和体会。

1 物理光学双语教学目标定位

双语教学的主要目的是使学生借助英语学习专业知识, 培养既懂专业又会英语, 具有国际视野的复合型人才[1]。我国当前的双语教学模式主要属于保持型双语教学, 即学生刚进入学校时使用母语, 然后逐渐使用第二语言进行部分学科的教学, 其他学科仍使用母语教学[2]。物理光学即是我们电子专业进行双语教学改革的示范课程, 是第一批开设的双语教学重点建设课程。

物理光学主要讨论现代光学理论及方法, 包括光的电磁理论及频谱分析理论, 光波传播过程中发生的各种光学现象分析及处理。其知识结构为进一步学习、深造、技术研发以及相关领域的科学研究打下坚实的理论基础。当前相关的理论技术及参考资料大多为外文制品, 只有具有双语能力才能真正把握该学科的前沿方向。另外, 物理光学课程涵盖的知识体系较庞大, 涉及大量的数理基础知识和抽象概念。需要在双语教学的过程中, 对所涉及的理论知识、概念进行重点教学。最终实现师生均能运用汉语和英语两种思维方式进行物理光学课程的学习、思考与交流。

2 物理光学双语教学实践

2.1 教学策略

2.1.1 教材选择。

双语教学课程的教学内容必须有利于学生的学习和对新知识的掌握, 必须能使学生适应经济技术飞速发展的信息时代的要求[3]。因此, 教材的正确选择是实现双语教学目标的重要环节之一。根据要求, 高校双语教学要使用英文原版教材。英文原版教材的使用有利于实现与国际接轨, 其英文表述方法能简单易懂地阐述深奥的学科原理, 使学生接触到“原汁原味”的专业英语, 以避免教学上的随意性和语言表达上的差异。但如果单独使用原版教材还存在以下几个问题:一是结构及内容上, 原版教材思维跳跃, 不同于国内教材条理清晰, 不太符合中国人的阅读习惯。二是物理光学课程理论性较强, 如果单纯使用英文原版教材, 大量陌生的英文单词及深奥概念, 学生理解上存在一定难度, 从而影响学习双语课程的积极性。因此, 我们采用英文原版教材与中文教材相结合的方式, 更有效地实施物理光学的双语教学。通过实践表明, 实施中外教材结合的教学效果非常好, 不单丰富了学生的专业知识, 培养了学生理解英文文献的能力, 还很大程度上提高了学生阅读专业英文文献的兴趣。很多同学通过本门课程的学习, 能够习惯性地利用网络资源查找英文资料, 拓宽自己的知识面, 这也使我们深感欣慰。

2.1.2 教学模式。

目前, 高校双语教学主要有三种模式:沉浸式、保持式和过渡式[4]。在实际教学中, 考虑到师生的英语口语表达能力和理解能力有限, 通常使用保持式或过渡式双语教学[5]。在物理光学双语教学实施过程中, 我们在第一阶段根据教学内容的难易程度, 对部分章节采用中英文交替教学的方式, 并使用原版教科书中准确精练的英文, 使学生学习和掌握正确的英文表达方法。在逐步完善和成熟的基础上, 目前处于物理光学双语教学发展的第二阶段, 即努力实现完全用英语教学, 仅用汉语作辅助说明。目的在于培养学生同时用中文和英文来思考问题, 解答问题。第二阶段的实施目前正处于循序渐进的过程, 要使师生完全达到双语思维层次, 还需要一定的过程。

2.1.3 考核方式。

双语教学由于其教学模式的特殊性, 在考核方式上应采取更全面、更灵活的方式。避免只重视期末考试试卷中对特定题型的解答情况, 而不能很好反映学生平时阅读英文文献的能力;避免只重视翻译写作水平的高低, 而缺乏对学生英语听说读写综合能力的评估。因此, 我们采用多种考核方式来对学生进行较全面的综合评定。考核成绩包括平时课堂上英语表达的活跃程度及准确程度, 课外阅读文献的难度和精度, 以及最终的期末考试试卷成绩。我们采用的期末考试试卷全部为英文试题, 试题类型包括翻译、写作、专业知识问答等多种形式, 要求学生用英文答题。实践证明, 我们采取的物理光学双语考核方式较正确地反映了教学成绩。调查问卷也表明, 学生对这种考核方式很满意, 他们认为这种综合考核方式较合理地对他们自身的英语应用能力及学习态度进行了评估。因此, 我们还要继续巩固和完善这种综合考核方式, 以取得更满意的教学效果。

2.2 教学手段

2.2.1 多媒体教学。

物理光学双语课程采用多媒体教学, 充分利用多媒体的丰富表现形式, 以生动的实例向学生讲述物理光学知识。避免了学生只看书本和黑板所产生的视觉疲劳, 更减少了不必要的板书内容, 节省了大量时间。另外, 多媒体教学更便于学生视听、理解和掌握课程本身的内容, 而不是把精力放在记笔记、跟进度上, 很大程度上提高了教学效率。

2.2.2 互动式教学。

为了保证物理光学双语课程教学目标的顺利实现, 课堂教学是最重要的环节。如何有效地组织课堂教学, 达到既定教学目标, 是双语教学成功与否的主要标志。学生在学习过程中, 面对大量枯燥的物理光学专业英语知识, 加上本身英语水平的限制, 很容易产生抵触情绪, 严重影响学习的积极性。因此, 如何采用多种手段营造热情饱满的教学氛围, 使师生共同进入一种真实的汉语和英语语境是我们逐渐探索的方向之一。其中, 形成互动教学课堂是实现提高学生积极性和确保双语课程进度的重要教学手段。互动式教学能充分发掘学生的理解力和接受力, 使师生能够熟练地运用汉语和英语进行学科知识上的教学与交流。我们在互动式教学的实践过程中, 鼓励学生在课堂上大胆用英语提出问题, 用英语表达自己的思想和见解。并组织讨论、独立说课等活动, 比如给学生布置下一次课的主题报告, 让学生结合物理光学的某一知识点, 完全用英语讲述给其他同学。通过这些活动, 不但提高了学生的英语应用能力, 并且促使学生自觉参与到课堂教学, 体会在应用知识过程中的成就感, 从而更加激励了他们的学习动力。在互动式教学中, 教师的课堂控制能力和教学方法都具有至关重要的作用。教师在授课过程中能够展现出自身对课堂教学的饱满激情, 并始终与学生保持平等互爱的和谐气氛, 将更有利于教学过程师生之间的沟通契合, 从而使互动教学取得满意效果。

2.2.3 综合能力的培养。

物理光学双语教学的目的并不止局限于让学生掌握本门课程相关知识, 更重要的是通过双语教学模式培养, 提高学生的综合能力。我们通过网络平台提高学生上网获取信息的意识, 开设了科技英语博客并建立了公共信箱, 更方便地为学生提供与学科相关的外文资料以及科技英语的学习方法等相关信息, 使学生在学习之余, 有意识地去了解国外科技发展的最新动态, 丰富知识, 开拓视野。另外, 在网络上我们还能够与学生进行在线交流, 随时随地与学生进行沟通。为了引导学生深入了解学科前沿, 明确专业方向, 我们还开设了专题系列讲座, 讲座中采取全部或部分英语表达形式, 不但使学生认识到了双语教学的重要性, 同时还增强了学生对专业知识的综合应用能力, 为培养更高层次人才打下坚实的基础。

3 物理光学双语教学思考

3.1 加强师资队伍建设

师资队伍的素质是保证双语教学顺利进行的关键[6]。双语教学能否顺利开展, 关键在于师资。要构建物理光学双语教学质量的长效机制, 加强现有的教师队伍建设是当务之急。对英语水平高但物理光学知识薄弱的教师, 可有计划地对其进行物理光学专业知识的指导和培训, 提高其专业素质和能力;对物理光学专业知识深厚并具有多年主讲经验的教师, 可通过出国培训或在国内专门培训机构强化训练的方式, 提高其英语水平, 特别是加强英语听说能力, 以逐步实现全部用英语给学生授课。另外, 在条件允许的情况下, 积极吸引具有国外留学经历, 充满教学热情的教师加入到队伍中来。通过不断加强建设, 逐步形成一支高素质双语教师队伍, 更有效地提高物理光学双语教学质量。

3.2 发挥学生的主观能动性

实施双语教学的前提条件之一是学生具有相应的英语水平[7]。长期以来, 由于传统英语教学方法及考试制度的影响, 学生普遍是为了考试而学习, 没有把英语作为一种交流思想的工具, 使其难以成为传播专业知识的桥梁[8]。另外, 高校学生英语水平参差不齐, 听说能力整体相对较弱。在双语教学的实践过程中, 由于学生本身对物理光学许多专业知识理解不足, 再加上大量陌生的专业词汇和英语释义, 无疑加重了学生的学习负担, 给双语教学的实施增加了难度。因此, 应鼓励学生多参加课外活动, 以多种形式提高对英语的学习兴趣, 加强英语应用能力。并且在物理光学双语授课过程中, 需不断开展新的教学方法, 探索新的教学模式, 从而充分调动学生学习的主动性和积极性。

3.3 完善教材建设

物理光学双语教材的建设也是我们目前正在进行的工作。结合国外原版教材中纯正的专业英语表达方法, 参照相应中文教材的结构和内容, 归纳几年教学过程中总结的重点和难点, 针对学生掌握的先验知识, 汇编成符合我们自身教学要求的教材。这样, 汇编后的教材在内容上完全符合我们学生自身的知识体系结构, 且每篇课文篇幅适中, 结构清晰, 便于提高教师授课和学生学习的效率。另外, 我们还通过网上查找资料等方式逐步完善教学课件等教学参考资料, 以增强学生的学习兴趣, 充分提高物理光学双语教学效果。

4 结论

总之, 在物理光学实施双语教学的过程中, 需要我们努力克服各种困难与阻力, 不断总结成功的经验和失败的教训。坚持从实际出发, 扎实稳步地进行尝试、摸索, 循序渐进地推进双语教学。经过几年的不懈努力, 笔者已经在物理光学双语教学工作方面取得了一定的成绩, 为学校的教学开辟了一条特色发展之路。在以后的不断努力和完善过程中, 相信我们一定能成功建立一个相对较完备的双语教学体系, 实现与国际教育接轨的目标, 为国家培养出更多高素质的具有国际竞争力的优秀人才。

参考文献

[1]喻小继, 王芳.浅谈双语在课堂教学中的应用[J].中国劳动关系学院学报, 2011, 25 (1) :118-121.

[2]马莎, 李康顺.数据库系统双语教学的探索与实践[J].计算机教育, 2011, 2:58-61.

[3]宣丽萍, 董翠莲.电气信息类专业双语教学现状及对策分析[J].黑龙江教育学院学报, 2011, 30 (1) :76-77.

[4]Xiao Chen.Theory and Practice of Chinese-English Bilingual Teaching in Circuit Course[J].International Education Studies, 2008, 1 (4) :53-56.

[5]沈慧芳, 谢斌.通信原理双语教学的研究与探索[J].中国科技信息, 2011, 5:201-202.

[6]马肖容, 张军, 马延生, 等.在临床教学中综合运用多种教改方法提高医学生实践技能的探索和评价[J].中国高等医学教育, 2009, 8:90-91.

[7]宁晓洁.对高校开展双语教学的思考[J].南昌教育学院学报高等教育, 2011, 26 (2) :59-60.

[8]任晓慧, 孟宪艮.计算机导论课程双语教学的实践分析[J].学理论, 2011, 3:271-272.

物理光学 篇2

A、月亮 B、萤火虫 C、夜晚的星星

D、太阳照射下闪闪发亮的抛光金属

2.关于光的传播，下列说法中正确的是( D )

A.光在玻璃中不是沿直线传播的

B.光只在空气中才沿直线传播

C.光在任何情况下都沿直线传播

D.光在同一种均匀物质里沿直线传播。

★ 初二语文教案

★ 初二《陋室铭》教案

★ 初二物理《照相机》教案

★ 初二生物排泄教案

★ 初二下期语文教案

★ 初二物理重力教案

★ 初二物理压强教案

★ 春初二音乐教案

★ 初二物理下册教案

谈初中物理光学教学中的误区 篇3

关键词：初中物理 光学教学 误区 分析

光学在初中物理阶段是属于比较简单的知识，许多学生都是通过学习光学中一些有趣的物理现象，而对物理学习产生了浓厚的兴趣。但在实际的物理教学过程中，发现也有许多学生在光学的学习过程中遇到了一些困难，如果这些知识点处理不够好，很可能会极大地打击学生对物理学习的积极。因此，应该有效地化解学生在初中物理光学学习过程中存在的几个误区。

一、老花眼和远视眼

许多人都对老花眼和远视眼有错误的认知，这些人往往认为老花眼和远视眼是一回事。而通过分析可以得出，老花眼是中老年人常见的一种眼疾，它常表现为头疼、眼疼、眉紧、看物模糊等一些视力疲劳症状。而远视眼可以发生在任何的年龄段，这两者在症状上会有相同的地方，所以很不容易区分。

1.发生的年龄段不同。老花眼，每个人到了一定的年龄都会或轻或重的发生老花眼，而这个年龄段一般是在40岁以上。而远视眼，它不分年龄段都会发生。

2.病因不同。老花眼是由于各种原因产生的，包括年龄增大，它可以导致晶状体硬化，弹性变弱，睫状肌收缩能力变差，从而导致调节减退，近点向远移动，所以会发生近距离的视物看起来会比较困难，这是因为眼内的肌肉变的衰退，晶状体变形，从而导致能力下降等综合的因素所造成。远视眼是因为眼轴比较短，平行光线在射入眼球内，在经过折射聚焦点落入视网膜后，使外界的图像不能够清晰的成像在视网膜上。

3.范畴不同。老花眼最开始的症状，常常是表现在感到看细小的字比较模糊不清楚，患者往往会不由自主的将阅读目标向远处移动，以求可以减轻调节的负担，消除看事物不清楚和眼睛的疲劳。远视眼是因为屈光不正中的一种类型，而所谓的屈光不正是近视、远视、散光的统称。而屈光不正并不是每个人都会有的。

4.两者共同特点。这两者都是利用凸透镜去弥补视物清晰度的缺陷。

二、镜面反射和漫反射

有些人往往会错误地认为，球面镜的反射是漫反射。当一束平面光射到平面镜上时，反射出的光扔是平行的，这种反射叫做镜面反射；而当一束平行光束射到反射面上时，反射光是射向不同的地方，这种反射叫做漫反射。这是初中物理教材给镜面反射和漫反射的定义，于是，我们的教师往往是这样告诉学生的：当一束平行光射到物体的表面时，若反射出的光线是平行光，那么则是镜面反射，反之，则是漫反射。所以，造成学生们认为球面镜的反射是漫反射。

在分析漫反射和镜面反射的根本差别是反射面的情况，而不是反射光线的情况会得到以下结论：光滑的表面发生的是镜面反射，而粗糙的表面发生的是漫反射。光线再照射到布和墙等表面上粗糙的物体上时，光线会向各个方向反射，而这种反射是漫反射。当光线照射到光滑镜面上时，则光线会按照某一个方向上进行反射，这种现象称为镜面反射。镜面反射分为两种，一种是平面镜，另外，一种是球面镜。平面镜顾名思义，其反射面为平面，从同一个方向入射到平面光会沿着同一个方向平行反射回去。而球面镜，其表面为球面，又可以分为两种，第一种是凹面镜，第二种则是凸面镜。凹面镜可以将平行光会集到一个点上，所以凹面镜具有会集作用。而凸面镜则是将平行光按照一定的规律发散出去，所以凸面镜具有发散的作用。根据以上的分析可以得出，我们往往把漫反射的概念范围进行了缩小。

三、针孔照相机

在空易拉罐的底部中央，用钉子扎一个小孔，然后将易拉罐的底部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制作成了一个简单的针孔照相机，人们在观察蜡烛火焰的成像时，只能通过这个小孔才可以看到。它存在的错误之处，就是“只能透过小孔才能看到”这几个字。

而通过实践动手操作这个试验，就可以我发现人在侧面通过塑料薄膜看到的像和人通过小孔看到的像是相同的，两者之间仅仅是看到像的亮度不同而已。

四、发散光线和发散作用

有些人往往会错误地认为，发散光线和发散作用意思是相同的，因为光线都是发散的。而分析表明，当光线通过透镜后，如果折射光线相对于入射光线远离主光轴，这个是发散作用。如果向主光轴靠拢的就是会聚作用。而发散光线是相对于入射光线来讲的，也就是相对于入射光线发散了，就是发散光线。反之，则是会聚光线。发散光线是一种现象，而发散作用是一种功能。日常生活中的凸透镜具有会聚作用，但折射光线是发散光线。

五、放大的像和像变大

有些教师通常会认为，放大的像和像变大意思是相同的，因为这两者都是像变大。

在分析过程中得出：“放大”“缩小”是指像和物相对比后得出的结果，像比物大，则成为“放大”，像比物小，则称为“缩小”；“变小”是指像本身变化后的情况，后一次形成的像比前一次形成的像大，则称为“变大”，后一次形成的像比前一次形成的像小，则称为“变小”，这两者之间比较的对象显然是不同的。

六、结语

对于初中物理光学教学的学习而言，如果一旦教师和学生陷入了教学误区，会直接影响学生对这一学科的认知和学习水平，甚至会造成学生对此知识产生比较大的理解偏差。通过本文分析不难发现，初中物理光学教学的误区，根本原因在于教师对新课程标准的掌握能力不足，因此，要想减小现有的误区带来的负面效应，就应该提高物理教师整体的教学素质。

参考文献：

[1]秦坤哲.初中物理教学存在的问题及改进建议[J].现代农村科技，2014，（06）.

[2]陈晓斌.初中物理光学教学中的误区[J].中学物理，2014，（02）.

物理光学 篇4

光学作图题主要涉及到以下几种类型: (1) 已知入射光线, 根据光的反射定律作图; (2) 利用平面镜成像特点作出物体在平面镜中的像; (3) 利用光的反射定律作出物体在平面镜中的像; (4) 利用光的折射规律作图; (5) 光在两种介质分界面上同时发生反射和折射; (6) 光经过凸透镜折射; (7) 利用凸透镜成像规律作图。

已知入射光线, 根据光的反射定律作图

例1: (2009年北京市) 如下图甲, AO为入射光线, ON为法线。请画出入射光线AO的反射光线。

分析:这是一道简单的利用光反射定律作图的题。在图甲中给出了平面镜、入射光线和法线, 要求画出反射光线。只要掌握光反射定律, 根据光反射定律作图就可以了。光的反射定律:在反射现象中, 反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内, 反射光线、入射光线分居法线两侧, 反射角等于入射角。

解答见下图乙。

利用平面镜成像特点作出物体在平面镜中的像

例2: (2009年江苏省) 根据平面镜成像特点, 在右上图甲中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。

分析:这是一道根据平面镜成像特点作图的题。平面镜成像特点是:像与物关于平面镜对称, 像与物等大, 所成的像是虚像。作图时首先根据平面镜成像特点:像与物关于平面镜对称, 作出物体AB上两点A和B在平面镜中的像A'和B', 然后连接A'、B'两点, A'B'即为AB在平面镜中的像。作图时注意:由于平面镜所成的像不是实际光线会聚成的, 是虚像, 所以像A'B'要用虚线表示。

解答见下图乙。

利用光的反射定律作出物体在平面镜中的像

例3: (2009年黑龙江省哈尔滨市) 请利用光的反射定律, 在下图甲中作图确定蜡烛上A点在平面镜中像的位置。

分析:这也是一道关于平面镜成像的作图题, 但题目要求是根据光的反射定律确定某一点的像的位置。要利用光的反射定律确定某一点在平面镜中像的位置, 至少要画从这点发出的两条入射光线, 依据光的反射定律画出它们的反射光线, 反射光线的反向延长线的交点就是这一点在平面镜中像的位置。从A点任意画两条入射到平面镜上的光线AB、AD, 入射点分别为B和D, 根据光的反射定律画出AB的反射光线BC, AD的反射光线DE, 反射光线BC、DE的反向延长线的交点A'即为A点的像。作图时注意由于反射光线的反向延长线不是实际的光线, 所以要用虚线。

解答如图下乙。

利用光的折射规律作图

例4: (2009年山东省、广东省) 如下图甲, AO表示从空气斜射向平行玻璃砖上表面的一束光, 请大致画出这束光通过玻璃砖的光路图。

分析:这是利用光的折射规律作图题。光线从空气斜射入玻璃砖上表面通过玻璃砖的过程, 实际上是经过这样两次折射:光线由空气斜射入玻璃、再由玻璃斜射入空气中。只要掌握光的折射规律:光从一种介质斜射入另一种介质时, 传播方向要发生偏折, 这种现象叫做光的折射, 光从空气斜射入水中或其他介质中时, 折射光线向法线偏折。进行作图就可以了。光由空气 (光疏媒质) 斜射入玻璃 (光密媒质) 时, 折射光线向法线偏折, 光线由玻璃 (光密媒质) 斜射入空气 (光疏媒质) 时, 折射光线偏离法线。

作图时注意:光由空气斜射入玻璃时的入射角与光由玻璃斜射入空气时的折射角相等, 光由空气斜射入玻璃时的入射光线与光由玻璃斜射入空气时的折射光线平行。

光从空气斜射向平行玻璃砖, 光经过两次折射后, 出射光线的方向不发生改变, 只是透过玻璃砖后发生“错位”。

解答见下图乙。

光在两种介质分界面上同时发生反射和折射

例5: (2009年云南省昆明市) 请你在右上图甲中, 作出光线由玻璃斜射入空气时的反射光线和大致的折射光线。

分析:这是一道利用光的反射定律和光的折射规律作图的题。这道题既涉及到光的反射, 又涉及到光的折射, 光的反射是在同一介质中发生的, 遵循光的反射定律;光的折射是发生在两种不同介质中, 是光由一种介质进入另一种介质中时, 传播方向发生偏折。

根据光的反射定律作出光线AO在玻璃中的反射光线OB, 根据光的折射规律作出光线AO在玻璃与空气分解面处由玻璃进入空气中的折射光线OC。作图时注意光线由玻璃 (光密媒质) 斜射入空气 (光疏媒质) 中时, 折射光线要偏离法线, 这时的折射角大于入射角。

解答见下图乙。

例6: (2009年广东省广州市) 如下图甲所示, 水面上方有一发光点A1, 水中另有一发光点A2, 人在空气中看到A2在水中的位置就是A1在水中像的位置, 画出: (1) A1发出的光经水面反射进入人眼的光路图。 (2) A2发出的光进入人眼的光路图。

分析:光从一种介质斜射入另一种介质时, 传播方向要发生偏折, 这种现象叫做光的折射。光从空气斜射入水中或其他介质中时, 折射光线向法线偏折。

平静的水面相当于平面镜, 根据平面镜成像特点:像与物关于平面镜对称, 可以确定A1点在水中像的位置A1'。根据题中叙述A1'也是人眼看到的A2点在水中的位置。人眼看到A2在水中的位置实际上是A2在水中像的位置, 要比A2点在水中的实际位置浅些。水中A2点的光线经水面折射后射入人的眼睛, 这条折射光线的反向延长线经过A1点在水中的像 (A2在水中的像) A1'点。连接A1'点和人眼交水面于O点, 则O点为入射点, O到人眼这条光线即为A1发出的光经水面反射的反射光线, OA1'为这条反射光线的反向延长线, 所以要用虚线。连接A1O即为A1点的入射光线, 连接A2O即为A2点的入射光线。这道题的作图既要用到平面镜成像特点知识, 同时又要用到光的折射的知识。

解答见下图乙。

例7: (2009年吉林省) 在下图甲中画出经凸透镜折射后的光线。

分析:这是一道简单的光经过凸透镜折射的作图题。图中给出的是两条特殊的光线:一条是平行于凸透镜主光轴的光线, 另一条是经过凸透镜光心的光线。只要掌握平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在焦点上, 经过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后方向不发生改变, 作图即可。

解答见下图乙。

例8: (2009年辽宁省沈阳市) 如下图甲所示是照相机的原理图, A'B'是AB的像。请画出图中与入射光线对应的折射光线, 并确定凸透镜一侧焦点的位置, 用字母F表示。

分析:这是关于照相机原理——物体位于凸透镜2倍焦距以外, 成倒立、缩小实像的问题。图中给出了物体AB经凸透镜后像A'B'的大小和位置, 并且给出了A点发出的一条平行于主光轴的光线, 要求确定凸透镜焦点的位置。作图时只要抓住平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后经过焦点这一条特殊光线就可以了。

由图可知, A'为A点像的位置。平行于凸透镜主光轴的光线AC经凸透镜折射后折射光线一定经过A'点, 连接CA'即为入射光线AC的折射光线, 由于平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点, 所以折射光线CA'与主光轴的交点即为此凸透镜的焦点F。

解答如下图乙所示。

例9: (2009年江西省南昌市) 如下图甲所示, 是探究凸透镜成像规律实验时, 光屏上所得到的像。请你在图上大致画出像所对应的物体。

分析:这是根据凸透镜成像规律作图的试题。凸透镜成像规律是:物体位于凸透镜1倍焦距以内时, 在透镜的同侧成正立、放大的虚像;当物体位于1倍焦距和2倍焦距之间时, 在透镜的另一侧成倒立、放大的实像, 像位于2倍焦距以外;当物体位于2倍焦距时, 在透镜的另一侧成倒立、等大的实像, 像位于2倍焦距处;当物体位于凸透镜的2倍焦距以外时, 在凸透镜的另一侧成倒立、缩小的实像, 像位于1倍焦距和2倍焦距之间。

图中给出像的位置是位于凸透镜2倍焦距以外, 根据凸透镜成像规律可以判断, 物体位于凸透镜1倍焦距和2倍焦距之间, 物体小于像的大小。题目要求在图上大致画出像所对应的物体, 如下图乙所示。

我们也可以用作图法精确的确定物体的位置和大小。在作图时, 应用光经过凸透镜折射后的三条特殊光线中的任意两条就可以精确的确定物体的位置和大小。这三条光线是:通过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后方向不发生改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点;通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出。在这里我们选择通过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后方向不发生改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点这两条光线作图。精确作图如下图丙所示。

例10: (2009年湖北省黄冈市) 人在水中看物体会成像在视网膜后, 相当于人眼的晶状体变薄, 潜水员戴上潜水镜实质是在眼前加上一个空气层, 如下页左上图甲, 请根据图中已有的光路, 完成光路图, 画出物体A的大致位置。

分析:这是一道光的折射规律和凸透镜成像结合的试题, 是光的折射规律和凸透镜成像规律在实际中应用的题。潜水员戴上潜水镜实质是在眼前加上一个空气层, 光线由水中斜射入空气中要发生折射, 折射光线要偏离法线。作图时注意:由于光是由光密媒质 (水) 斜射入光疏媒质 (空气) , 折射光线要偏离法线, 折射角大于入射角。

解答如下图乙所示。

【力学部分】

力学作图题主要涉及到以下几种类型: (1) 物体受力示意图。包括静止物体受力示意图, 运动物体所受摩擦力的示意图, 两个物体叠加在一起运动时的受力示意图; (2) 作用在杠杆上力的力臂; (3) 滑轮组的绕绳方法。

静止物体受力示意图

例11: (2009年山东省) 如右上图甲所示, 物体A重30N, 用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动, 画出物体A的受力示意图。

分析:首先对物体A进行受力分析。由于用F等于50N的力垂直压在墙上不动, 物体A受到50N垂直于墙的压力作用, 物体A受到墙面对它的压力的作用, 物体A受到的垂直于墙面的压力和受到墙面对它的压力的作用是一对平衡力;物体A受到竖直向下的重力的作用, 由于物体A静止不动, 受到墙面对它竖直向下的摩擦力的作用, 物体A受到的向下的重力和墙面对它的摩擦力是一对平衡力。

作图时注意:由于题目中已经给出了物体A重30N, 用F等于50N的力将物体垂直压在墙上静止不动。表示重力大小的线段就要小于垂直压在墙上的力的线段, 并且是成比例的。摩擦力的作用点可以画在物体的重心上, 也可以画在物体与墙的接触面上。墙对物体的压力的作用点既可以画在物体的重心上, 也可以画在物体与墙的接触面上。

解答如下图乙所示。

运动物体所受摩擦力的示意图

例12: (2009年云南省昆明市) 用大小为10N水平方向的力拉着物体A沿水平桌面向左匀速运动, 在下图甲中用力的示意图将物体A所受到的摩擦力表示出来。

分析:首先对物体A在水平方向上的受力情况进行分析。物体A在10N的水平拉力的作用下向左运动, 说明物体受到一个向左的拉力作用, 由于桌面不是光滑的, 所以物体A要受到一个摩擦力的作用, 由于摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反, 所以物体A要受到一个与运动方向相反即水平向右的摩擦力的作用。又由于物体A在水平方向上做匀速直线运动, 说明物体A在水平方向上受到的是一对平衡力, 所以物体A受到的向右的摩擦力的大小与向左的拉力的大小相等, 也是10N。

作图时注意:摩擦力的作用点可以在物体的重心上, 也可以在物体与桌面的接触面上。

解答如下图乙 (或丙) 所示。

例13: (2009年河南省) 在探究“摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中, 用弹簧测力计拉动木块在水平桌面上匀速向右运动, 如下图甲所示。请画出木块在运动过程中所受力示意图。

分析:首先对木块进行受力分析。木块在竖直方向上受到竖直向下重力的作用和桌面对木块竖直向上的支持力的作用, 这两个力是一对平衡力。木块在水平方向上受到弹簧水平向右的拉力和桌面对木块水平向左的摩擦力的作用, 由于木块在水平桌面上匀速向右运动, 所以这两个力也是一对平衡力。根据受力分析进行作图即可。

作图时注意:摩擦力的作用点可以在物体的重心上, 也可以在物体与桌面的接触面上。

解答如下页下图乙 (或丙) 所示。

两个物体叠加在一起运动时的受力示意图

例14: (2009年甘肃省兰州市) 如下图甲所示, A物体放置在B物体上, A物体随B物体在外力F的作用下, 由静止开始运动。请画出A物体所受摩擦力f和B物体所受重力G的示意图 (其中G>f) 。

分析:这是一道两个物体叠放在一起运动的比较复杂受力分析问题。解决问题的方法是分别对每一个物体进行受力分析。首先分析物体A的受力情况。物体A在竖直方向上受到竖直向下重力作用和物体B对它的竖直向上支持力的作用, 这两个力是一对平衡力。在水平方向上, 由于与物体B接触, 并随物体B由静止开始向右运动, 所以物体A受到物体B向右的摩擦力的作用。对于物体B, 在竖直方向上受到竖直向下的重力的作用, 物体A对它竖直向下的压力的作用, 桌面对它竖直向上的支持力的作用。在水平方向上, 受到水平向右的拉力的作用, 物体A对它水平向左的摩擦力的作用。物体A对B水平向左的摩擦力和物体B对A水平向右的摩擦力是一对作用力和反作用力。

作图时应注意:题中已经告诉B物体所受重力G大于A物体所受摩擦力f (G>f) , 所以在作力的示意图时, 表示B物体所受重力G的线段要比表示A物体所受摩擦力f的线段长些。摩擦力的作用点可以在物体的重心上, 也可以在物体与桌面的接触面上。

解答如下图乙 (或丙) 所示。

作用在杠杆上力的力臂作图

例15: (2009年山西省) 某同学在做俯卧撑运动时, 可将他视为一个杠杆, 支点为O, 支撑力为F, 如右上图甲, 请画出重力和支撑力的力臂。

分析:如果将做俯卧撑的人视为一个杠杆, 这个杠杆的支点在人的脚与地面的接触点O, 由于重力的方向是竖直向下的, 所以过重心A点竖直向下画一条带箭头的线段表示人所受到的重力, 从支点O向重力的作用线做垂线, 垂线段L1就是重力G的力臂。做支撑力F的反向延长线, 从支点O向支撑力F的反向延长线做垂线, 垂线段L2就是支撑力F的力臂。

解答如下图乙所示。

例16: (2009年辽宁省沈

例16: (2009年辽宁省沈阳市) 如下图甲所示, 用滑轮组沿水平地面拉动物体A, 请画出最省力的绕绳方法。

分析:这是一个由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组的问题。由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组的绕绳方式有两种。一种是绳的固定端系在定滑轮上, 然后绕过动滑轮和定滑轮, 如下图乙所示, 此时有两股绳子承担物重, 在不考虑摩擦和滑轮自重的情况下, 绳子自由端的拉力为物重的;另一种绕法是绳子的固定端系在动滑轮上, 然后绕过定滑轮和动滑轮, 如下图丙所示, 此时有三股绳子承担物重, 在不考虑摩擦和滑轮自重的情况下, 绳子自由端的拉力为物重的。由此可见第二种绕法更省力。所以, 对于由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组, 绳子固定端系在动滑轮上, 然后绕过定滑轮和动滑轮这种方法更省力。

高中物理光学复习要点 篇5

一、重要概念和规律

(一)、几何光学基本概念和规律

1、基本规律

光源：发光的物体.分两大类：点光源和扩展光源.点光源是一种理想模型，扩展光源可看成无数点光源的集合.光线

——表示光传播方向的几何线.光束通过一定面积的一束光线.它是通过一定截面光线的集合.光速——光传播的速度。光在真空中速度最大。恒为C=3×108

m/s。丹麦天文学家罗默第一次利用天体间的大距离测出了光速。法国人裴索第一次在地面上用旋转齿轮法测出了光这。

实像

——光源发出的光线经光学器件后，由实际光线形成的.虚像——光源发出的光线经光学器件后，由发实际光线的延长线形成的。

本影——光直线传播时，物体后完全照射不到光的暗区.半影

——光直线传播时，物体后有部分光可以照射到的半明半暗区域.2.基本规律

(1)光的直线传播规律：先在同一种均匀介质中沿直线传播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直线传播的例证。

(2)光的独立传播规律：光在传播时虽屡屡相交，但互不扰乱，保持各自的规律继续传播。

(3)光的反射定律：

反射线、入射线、法线共面;反射线与入射线分布于法线两侧;反射角等于入射角。

(4)光的折射定律：

折射线、入射线、法线共面，折射线和入射线分居法线两侧;对确定的两种介质，入射角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一个常数.介质的折射率

n=sini/sinr=c/v。全反射条件①光从光密介质射向光疏介质;②入射角大于临界角A，sinA=1/n。

(5)光路可逆原理：

光线逆着反射线或折射线方向入射，将沿着原来的入射线方向反射或折射.3.常用光学器件及其光学特性

(1)平面镜：

点光源发出的同心发散光束，经平面镜反射后，得到的也是同心发散光束.能在镜后形成等大的、正立的虚出，像与物对镜面对称。

(2)球面镜：

凹面镜：有会聚光的作用，凸面镜：

有发散光的作用.(3)棱镜：

光密介质的棱镜放在光疏介质的环境中，入射到棱镜侧面的光经棱镜后向底面偏折。隔着棱镜看到物体的像向顶角偏移。

棱镜的色散作用：

复色光通过三棱镜被分解成单色光的现象。

(4)透镜：

在光疏介质的环境中放置有光密介质的透镜时，凸透镜：

对光线有会聚作用，凹透镜：

对光线有发散作用.透镜成像作图：

利用三条特殊光线。成像规律1/u+1/v=1/f。线放大率m=像长/物长=|v|/u。说明①成像公式的符号法则——凸透镜焦距f取正，凹透镜焦距f取负;实像像距v取正，虚像像距v取负。②线放大率与焦距和物距有关.(5)平行透明板：

光线经平行透明板时发生平行移动(侧移).侧移的大小与入射角、透明板厚度、折射率有关。

4.简单光学仪器的成像原理和眼睛

(1)放大镜：

是凸透镜成像在。u

(2)照相机：

是凸透镜成像在u>2f时的应用.得到的是倒立缩小施实像。

(3)幻灯机：

是凸透镜成像在f

(4)显微镜：

由短焦距的凸透镜作物镜，长焦距的透镜作目镜所组成。物体位于物镜焦点外很_近焦点处，经物镜成实像于目镜焦点内很_近焦点处。再经物镜在同侧形成一放大虚像(通常位于明视距离处)。

（5)望远镜：

由长焦距的凸透镜作物镜，短焦距的透镜作目镜所组成。极远处至物镜的光可看成平行光，经物镜成中间像(倒立、缩小、实像)于物镜焦点外很_近焦点处，恰位于目镜焦点内，再经目镜成虚像于极远处(或明视距离处)。

(6)眼睛：

等效于一变焦距照相机，正常人明视距约25厘米。明视距离小子25厘米的近视眼患者需配戴凹透镜做镜片的眼镜;明视距离大于25厘米的远视25者需配戴凸透镜做镜片的眼镜。

(二)物理光学——人类对光本性的认识发展过程

(1)微粒说(牛顿)基本观点：

认为光像一群弹性小球的微粒。

实验基础

光的直线传播、光的反射现象。

困难问题

无法解释两种媒质界面同时发生的反射、折射现象以及光的独立传播规律等。

(2)波动说(惠更斯)基本观点：

认为光是某种振动激起的波(机械波)。

实验基础：

光的干涉和衍射现象。

①光的干涉现象——杨氏双缝干涉实验

条件：

两束光频率相同、相差恒定。

装置

(略)。

现象：

出现中央明条，两边等距分布的明暗相间条纹。

解释：

屏上某处到双孔(双缝)的路程差是波长的整数倍(半个波长的偶数倍)时，两波同相叠加，振动加强，产生明条;两波反相叠加，振动相消，产生暗条。

应用：

检查平面、测量厚度、增强光学镜头透射光强度(增透膜).②光的衍射现象——单缝衍射(或圆孔衍射)

条件：

缝宽(或孔径)可与波长相比拟。

装置

：(略)。

现象：

出现中央最亮最宽的明条，两边不等距发表的明暗条纹(或明暗乡间的圆环)。

困难问题：

难以解释光的直进、寻找不到传播介质。

(3)电磁说(麦克斯韦)：

基本观点：

认为光是一种电磁波。

实验基础：

赫兹实验(证明电磁波具有跟光同样的性质和波速)。

各种电磁波的产生机理：

无线电波

自由电子的运动;

红外线、可见光、紫外线

原子外层电子受激发;

x射线

原子内层电子受激发;

γ射线

原子核受激发。

可见光的光谱：

发射光谱——连续光谱、明线光谱

;

吸收光谱(特征光谱)。

困难问题：

无法解释光电效应现象。

(4)光子说(爱因斯坦)：

基本观点：

认为光由一份一份不连续的光子组成每份光子的能量E=hν。

实验基础：

光电效应现象。

装置：

(略)。

现象：

①入射光照到光电子发射几乎是瞬时的;②入射光频率必须大于光阴极金属的极限频率ν。;

③当ν>v0时，光电流强度与入射光强度成正比;④光电子的最大初动能与入射光强无关，只随着人射光灯中的增大而增大。

解释

①光子能量可以被电子全部吸收.不需能量积累过程;②表面电子克服金属原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光强。单位时间内入射光子多，产生光电子多;④入射光子能量只与其频率有关，入射至金属表，除用于逸出功外。其余转化为光电子初动能。

困难问题:

无法解释光的波动性。

(5)光的波粒二象性:

基本观点:

认为光是一种具有电磁本性的物质，既有波动性。又有粒子性。大量光子的运动规律显示波动性，个别光子的行为显示粒子性。

实验基础

:微弱光线的干涉，X射线衍射.二、重要研究方法

1.作图:几何光学离不开光路图

。利用作图法可以直观地反映光线的传播，方便地确定像的位置、大小、倒正、虚实以及成像区域或观察范围等.把它与公式法结合起来，可以互相补充、互相验证。

2.光路追踪法:

用作图法研究光的传播和成像问题时，抓住物点上发出的某条光线为研究对象。不断追踪下去的方法.尤其适合于研究组合光具成多重保的情况。

3.光路可逆法:

在几何光学中，一所有的光路都是可逆的，利用光路可逆原理在作图和计算上往在都会带来方便

原子物理包括两大部分内容;原子结构和原子核结构。前者研究原子核外电子的分布及跃迁规律，后者研究核的组成及其变化规律。

一、重要概念和规律

.原子核式结构学说(1909年。卢瑟福)

实验基础：

α粒子散射实验——用放射源发出的α粒子穿过金箔，发现绝大多数α粒子按原方向前进，少数α粒子发生较大的偏转。极少数产生大角度偏转，个别被弹回.基本内容：

在原子中心有一个带正电的核(半径约10-15

～10-14

m)，集中了几乎全部原子质量、带负电的电子在核外绕核旋转(原子半径约10-10

m)。

困难问题:

按经典理论，电子绕核旋转将辐射电磁波，能量会逐渐减小，电子运行的轨道半径不断变小，大量原子发出的光谱应该是连续光谱。

2.玻尔理论(1913年。玻尔)

实验基础

氢光谱规律的研究。

基本内容(三点假设)

(1)原子只能处于一系列不连续的、稳定的能量状态(定态)，其总能量En(包括动能和电势能)与基态总能量量的关系为En=E1

/n1

(n=1、2、3……)(2)原子在两个定态之间跃迁时，将辐射(或吸收)一定频率时光子;光子的能量为hν

=

E初

-E终

。(3)电子绕核运行的可能轨道是不连续的。各可能轨道的半径rn=n2

r1

基态轨道半径r1。(n=1、2、3……)。

困难问题

无法解释复杂原子的光谱.3.放射现象(1896年.贝克勒尔)

三种射线

(1)α射线

氦原子核流。v≈c/10。贯穿本领很小。电离作用很强。

(2)β射线

高速电子流。v≈c。贯穿本领强，电离作用弱。

(3)γ射线

波长很短的电磁波。v=c。贯穿本领很强，电离作用很弱。

衰变规律

遵循电量、质量(和能量)守恒。

α衰变、β衰变、γ衰变(γ衰变是伴随着α衰变或β衰变同时发生的)。

半衰期:

放射性元素的原子读有半数发生衰变所需要的时间。由核内部本身因素决定.跟原子所处的物理状态或化学状态无关.4.原子核的组成实验基础

(1)质子发现(1919年，卢瑟福)

(2)中子发现(1932年，查德威克)

基本内容

原子核由质子和中子(统称核子)组成.原子核的质量数等于质子数与中子数之和.原子核的电荷数等于质子数。各核子间依_强大的核力来集在核内。

5.放射性同位素

质子数相同、中子数不同，具有放射性的原子。

实验基础：用α粒子盖击铝核首先实现用人工方法得到放出性同位素磷(1934年，约里奥·居里夫妇)。

基本应用

(1)利用射线的贯穿本领、电离作用或对生物组织的物理、化学效应。

(2)做为示踪原子。

6.核能

质量亏损:

组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差.质能方程:E=mc2

核反应能:△E=△mc2

二、重要研究方法

1.实践、理论、实践

从实践(实验)出发，提出理论，再经过实践的检验或进行新的实践一进一步发展理论。例如，通过对气体放电现象、阴极射线的研究.汤姆生发现电子(1897年)，提出原子结构的汤姆生模型。由于卢瑟福的粒子的散射实验，进一步发展成卢瑟福模型。通过对氢原子明线光谱的研究，又提出了玻尔理论等。在原子物理中，非常鲜明地贯穿着辩证唯物主义认识论的这一基本思想方法。复习中也应以此为线索，把握全章的知识结构。

2.守恒规律的应用

质量守恒、电荷守恒、能量守恒、动量守恒等自然界中的基本规律在原子物理中都得到全面的体现.复习中应紧紧把握这些守恒规律

光的传播

1.光在什么情况下是沿直线传播的，小孔成像是怎么回事，什么是本影和半影，如何确定本影、半影的区域?如何确定影子的运动状态?在何时、何地可以观察到日全食、日偏食、日环食、月全食、月偏食?你知道几种典型的测量光速的方法吗?你能体会出为什么这一章又被称为几何光学吗?

2.什么是光的反射定律，镜面反射和漫反射的主要区别是什么?平面镜的成像特点是什么?如何确定平面镜成像的观察范围?我要想看到完整的脸，至少需要多大的矩形平面镜?那我要想看到完整的三中办公楼呢?如何确定物像的运动速度(速度垂直镜面和不垂直镜面两种情况)?

3.什么是折射定律?与折射率相关的几个表达式分别是什么?如何计算光射入介质后的波长、波速和频率?什么是视深?

4.什么是光疏介质、光密介质，全反射的条件是什么?在求解全反射问题时，一般采用什么解题方法?什么是光导纤维?在已知入射角的情况下如何计算光导纤维的折射率，如果入射角未知呢?

5.什么是光的色散，产生的原因是什么?各种色光的频率、折射率、速度有什么规律?你能定性画出不同色光在界面上发生反射、折射时的情景吗?反之根据这些情景你有能判断出各色光的折射率、频率、能量、临界角的大小吗?

6.你了解几种典型的玻璃砖对光路的控制特点吗?在三角形玻璃砖中，你知道几个典型角的关系吗?单色光、复色光、单色光点、复色光点通过三棱镜会呈现什么景象呢?如果光疏棱镜放在光密介质中，上述现象还成立吗?在圆形玻璃砖中，你知道如何确定法线，如何确定是否发生全反射，如何计算各次的偏折角吗?在矩形玻璃砖中，你会求侧移距离吗?你能利用一个杯子测量液体的折射率吗?

光的本性

1.十七世纪人们关于光的本性的认识有哪些观点?分别能解释什么，无法解释什么?

2.什么是双缝干涉、薄膜干涉，它们的相干光源是如何得到的，使用单色光和复色光时其干涉图样怎样?如何判断某个点是加强点还是减弱点。在双缝干涉实验中，相邻两条亮条纹之间的间距与什么有关?遮住其中一个缝，或用不同滤光片分别遮住两个缝还会有干涉条纹吗?还会有条纹吗?在薄膜干涉中，应在何处观察现象，薄膜的形状对条纹的形状及间距有何影响?你知道什么是增透膜吗?它的厚度如何确定?如何使用薄膜干涉检查物体表面的平整程度?在实际生活中如何区分干涉、衍射、色散、半影等问题?

3.什么是衍射，发生明显衍射的条件是什么?双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的区别是什么?圆孔衍射与圆屏衍射呢?在衍射现象越来越明显的过程中看到的现象是什么?光的直线传播与光的衍射矛盾吗?为什么我们常说光是沿直线传播的?

4.光是一种什么波，这种观点是谁提出的，提出的依据有哪些，又是谁验证的?电磁波谱的排列顺序是什么，它们的产生机理怎样，能否结合电磁波和原子物理的知识加深理解。红外线、紫外线、X射线、γ射线是怎样产生的，有什么样的特性及应用?伦琴射线管的构造是什么?

5.什么是偏振?偏振光和自然光有何区别?如何得到偏振光?偏振光在现实生活中有何应用?什么是激光?它的三个特性及相关应用是什么?

6.什么是光电效应，它是使用什么样的装置发现的，又是使用什么样的装置研究的。什么是饱和电流、截止电压，有什么作用?光电效应的四条规律是什么?你会在做题中使用吗?经典波动理论为什么解释不了，爱因斯坦的光子理论又是如何解释的。你会利用光电效应方程解释以及求解极限频率、最大初动能吗?你会连接简单的光电管自动控制电路吗?光强与哪些因素有关?相同强度的紫光、红光照射同一金属发生光电效应时有何区别?你理解最大初动能和频率之间的函数图象吗?

7.在光子计算中，你能计算出点光源模型中，相距光源一定距离放置的面上得到的光子数吗?在线光源模型中，你会计算单位长度上的光子数吗?

8.什么是光的波粒二象性，如何理解?只有电磁波才具有波粒二象性吗?什么是物质波，谁提出的?物质波的波长如何计算?

原子物理

1.谁发现了电子，有什么样的重要意义?接下来他提出的原子结构模型是什么样的?

2.α粒子散射实验是谁、为了什么目的、使用什么样的装置做的?期望得到什么结果?实际的现象是什么?由此得出什么样的结论，该实验有何重大意义?

3.什么是光谱，光谱如何分类，分别是由谁产生的，哪些光谱可以用作光谱分析，用什么仪器观察光谱，它的大致构造怎样?

4.原子的核式结构遇到了哪两个困难?是谁提出了什么理论解决了这两个难题?他否定了经典理论还是否定了核式结构学说?理论的内容是什么?

5.你能根据题目条件确定核外电子的动能、势能、总能量、周期、半径等的大小及变化吗?什么是eV，它与焦耳如何转换?在解题中一定要将它转化成焦耳吗?你会计算在原子跃迁中吸收或释放光子的个数及频率吗?能否在此基础上真正理解明线光谱与吸收光谱?你知道什么是电离，如何计算电离能吗?在电离中，原子能吸收超过电离能的光子吗?

6.玻尔理论的成功与局限分别是什么?经典物理学的研究范围又是什么?

7.谁发现的天然放射现象，有什么重大意义?三种射线的本质及特点怎样，如何在电场、磁场中分开?什么是衰变，它们的通式及实质是什么?你能否根据衰变的次数判断中子数和质子数的变化(或反过来判断)?在同一个原子核的衰变中，能否同时释放α、β射线，那γ射线呢?在衰变与磁场、动量守恒、核能综合的题目中你会求解粒子的周期、运动半径、动能吗?你能根据轨迹判断是何种衰变以及原放射性原子核的核电荷数吗

8.什么是半衰期，理解它时应注意哪两个问题?半衰期的公式是什么?你会求解关于半衰期的两个典型问题吗?什么是放射性同位素?在实际中有什么应用?

9.谁发现的质子，核反应方程是什么?谁预言了中子的存在，又是谁发现的，核反应方程是什么?什么是核子，它们靠什么力结合在一起，这个力有什么特点，你能把它与轻核聚变的条件结合起来考虑吗?

10.核反应方程的配平遵循什么规律?典型的核反应方程有几类，你能区分它们吗?核反应方程能写等号吗?

11.什么是质能方程，谁提出的，如何理解，是不是说质量与能量可以相互转化?什么是质量亏损?使用质能方程在计算核能时关于单位应注意什么?核反应前和反应后粒子的动能在解题时应如何处理?

物理光学 篇6

【关键词】凸透镜成像 规律 记忆方法

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）07-0120-02

一、运用适当的教学方法

物理课与其它文化课不同，它是一门需要经常做实验的课程，因此，物理课会借助很多有趣的小实验来完成教学，凸透镜成像的学习，就是教师借助一个简单的小实验，帮助学生找到其中的原理的。

1.抓住重点，引导教学

一些教师为了完成教学任务，以及受应试教育的影响，采用传统的灌输式的教学模式，与学生几乎零互动，教学方法也几乎一成不变，忽视学生的认知规律，将趣味性十足的物理课上的枯燥、乏味，学生也无法将注意力放在学习上，学习中找不到重点，没有适合的学习方法，对新知识似懂非懂，加之以前对新知识的积压，长此以往，对物理课程产生极强的抵触情绪。

因此，教师要根据学生出现的问题，依据学生的实际情况，找到适合的教学方法，引导学生学习。在学习凸透镜成像的知识点时，教师可以在实验过程中，以重点为线索，不断对学生提出问题，让学生们自己观察、思考，解答问题。教师则需要为学生铺路，一步步引导学生找出实验的规律，充分发挥学生的主体地位，发挥教师的导向作用，引导学生主动发现问题，思考问题，最终自己解决问题，实现学生的自主学习。

2.优化课堂结构

有的教师为了保证学生思维的连续性及教学进度的不落后，常把两节课的内容放在一节课进行讲解，但却忽视了学生能否在短时间内接受这些内容，是否有时间对新知识进行消化、巩固等问题，因此教师应合理安排上课内容，站在学生角度思考问题，保证学生对教师所讲的新知识能够及时掌握，并给学生足够的巩固新知识的时间，尽量避免学生出现不会的知识越压越多，以至于产生厌学心理的现象。

3.优化实验器材

物理课是一个实验非常多的课程，因此完备、先进的实验器材对一节物理课上的是否成功具有重要影响。比如在让学生判断看到的物的像是放大还是缩小的时候，处在二倍焦距的等大的像，单凭学生视觉观察，会觉得像比物小，产生误差，得到的结论与课本上的结论不一致，就会使学生对课本产生质疑，影响学生学习。

如果教师用二极管替代蜡烛，学生就可以很明显看到像与物是等大的，不会出现误差，因此，物理课不光需要教师多样的教学手段，也需要优质的实验器材作为保障。只有二者相结合，才能将课上好，保证课堂没有错误出现，抓住学生注意力，激发学生兴趣，帮助学生做好实验、掌握好实验原理，这样才算得上是一节成功的物理课。

二、寻找适当的记忆方法

学生在学习新知识后，如果不能及时得到巩固，常常会将学到的新知识给忘掉，不能很好的运用。因此，适合的记忆方法对于学生巩固新知识也非常重要，笔者总结出以下几种凸透镜成像的记忆方法，便于学生对凸透镜成像规律的记忆。

1.列表格

列表格是初中物理学习的一种常用方法，它不仅可以将重点突出，而且直观，一目了然，如下面的表格就将凸透镜成像的条件及结果清晰的列了出来，还可以通过对比加强记忆。

2.记口诀

通过记口诀可以帮助学生将零散的知识点串连到一起，方便学生记忆与运用。凸透镜成像的规律可以用口诀记忆，如：物远，像近小；物近，像远大；凸透镜成像，远缩小，近放大等都可以非常方便、简单的帮助学生记忆凸透镜成像的规律。

3.数轴记忆法

对于凸透镜成像的记忆还可以与数学中的数轴联系在一起， 把数轴的横轴看成是主光轴，将数轴看成是凸透镜，坐标原点看成是关心，在正负半轴分别找两个对应的点，看成是一倍焦距和二倍焦距，也清晰的将凸透镜的成像规律呈现出来，便于记忆。

4.实际应用法

帮助学生记忆凸透镜成像规律还可以与生活中的具体事例相结合，例如准备一张照相机的成像原理图，分析照相机的成像特点，在与学生学习的凸透镜成像特点相结合，通过对具体事物的分析，加深学生对凸透镜成像规律的印象，加强对凸透镜成像规律的掌握与记忆。

三、总结

综上所述，教师在传授学生知识的时候，应灵活运用教材，尽量选取适合学生的方法进行教学，经常改进教学方法，由本文也可以看出，帮助学生学习的方法有很多，教师应多站在学生的角度思考问题，根据学生的自身实际情况，将知识深入浅出，增加学习趣味性，尽可能让学生在轻松的氛围内将知识学到手。

参考文献：

[1] 张东华.浅谈“探究凸透镜成像规律”的教学处理[J].物理通报，2012（1）

高中物理光学中的STS问题例析 篇7

一、与自然相关

光学与自然相关的内容可谓丰富之极, 现略举例加以分析.

例1秋高气爽的夜里, 我们仰望天空时, 会觉得星光闪烁不定, 这主要是因为 ( )

A.星星在运动

B.地球在绕太阳公转

C.地球在自转

D.大气的密度分布不稳定, 星光经过大气层后, 折射光方向随大气密度而变化

析:地球周围分布着大气层, 各层大气的温度、密度都不相同, 对光线的折射情况自然也不同;而且大气在不停地运动, 所以我们看星星闪烁不定的主要原因应是答案D.

二、与生活相关

例2高层建筑外墙大量使用的幕墙玻璃, 在白天时外面的人看不清室内的物体, 而室内的人却能看见外面的景物, 你认为这是什么原因?

析:现实生活中大量使用的幕墙玻璃是在外部涂有一层高反膜, 那是一种对光的反射率远远大于透射率的物质.

三、与科技相关

例3激光散斑测速是一种崭新的测速技术, 它应用了光的干涉原理.用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝, 待测物体的速度v与二次曝光时间间隔Δt的乘积等于双缝间距.实验中可测得二次曝光时间间隔Δt、双缝到屏之距离l以及相邻两条亮条纹间距Δx.若所用激光波长为λ, 则该实验确定物体运动速度的表达式是 ( )

析:虽然题目来自于高科技, 但究其实质模型, 应用双缝干涉相邻条纹间距公式可以容易解决, 由公式及d=vΔt即可导出结论B.

物理光学 篇8

近年来,量子点背光技术作为液晶显示技术新的突破,备受行业关注[1]。经过多年研究,业界已开发出嵌入量子点的光学薄膜(QDEF) 成功应用于LCD背光源。

量子点(quantum dot)是准零维的纳米晶体,由少量的原子构成,形态上一般为球形或类球形,是由半导体材料(通常由II B~ⅥB或IIIB~VB元素组成)制成的、稳定直径在2~20nm的纳米粒子[2]。这些纳米粒子能在特定波长光线照射下激发出更高波长的光,QDEF由于嵌入了发绿光和红光的量子点,可在蓝光LED背光的照射下激发绿光和红光,激发的绿光和红光与透过薄膜的蓝光一起混合成白光,从而提升了LCD背光的发光效果。QDEF在侧入式背光源LCD显示器的应用如图1 所示,采用量子点薄膜的屏幕拥有更准确的色彩表现,并且在色彩饱和度方面拥有明显的优势[3]。

本文以获取的某公司量子点膜(QDEF)为研究对象,通过扫描电镜/ 能谱仪(SEM/EDS)、傅立叶转换红外光谱仪(FTIR)、热重分析测试仪(TGA)、荧光光谱仪、透光率/ 雾度测试仪以及水汽穿透过率测试仪分析了QDEF的宏观/ 微观形貌和结构、各层组成成分以及QDEF的物理光学特性。

2 实验部分

2.1 样品的制备

(1)将QDEF样品进行超薄切片,所取切片表面进行喷金处理,备用;

(2) 将QDEF样品切成4cm×4cm大小,置于80℃温水浸泡24h后,用镊子将上下两片雾面薄膜剥离,备用。

2.2 分析与测试

(1)扫描电镜/ 能谱测试:采用日立S-3400N扫描电镜/ 能谱仪,测定QDEF表面形貌、各层厚度及元素组成;

(2)红外光谱测试:采用Nicoleti S10 红外光谱仪,4000~500cm-1范围扫描,测定QDEF各层成分;

(3)热重分析测试:采用SDTQ-600 型TG分析仪,氮气氛围,温度:50~850℃,升温速率为10℃/min,表征QDEF量子点层的热稳定性;

(4)荧光光谱测试:采用LS45 型荧光光谱仪,激发光波长450nm,480~700nm波长范围进行扫描,速率为10nm/s,测试QDEF的荧光性能;

(5)透光率/ 雾度测试:采用NDH2000N型透光率/ 雾度测试仪,测试QDEF及其阻隔膜的透光率和雾度;

(6) 水汽透过率(WVRT) 测试:采用美国MOCON Permatran-W,model 3/33 水汽透过率测试仪,38℃/100%RH条件下,测试QDEF表面阻隔薄膜的水汽透过率。

3 结果与分析

QDEF产品典型结构如图2 所示,本文以此参照对比进一步分析。

3.1 扫描电镜/ 能谱(SEM/EDS)分析

(1)样品的表面形貌分析

图3 为QDEF样品上、下表面的扫描电镜照片。

从图3 可以看到,QDEF的上下表面的SEM形貌几乎是一致的,表面涂层中含有凸起的粒子,该层表面呈现雾状。涂层中粒子的平均粒径在4μm左右。由于QDEF放置于背光源导光板和增光膜之间,表面做如此处理,可以有效降低背光模组的“白斑”(wet-out)光学不良现象。

(2)样品断面形貌分析

图4 为QDEF样品断面电镜照片。

从图4 可以看出,QDEF的断面由7 层组成,以中间层为轴线呈对称, 最薄层厚度只有1.35μm左右,最厚层厚度有125μm左右,中间层厚度为100μm左右。从结构看,中间层受两边保护,中间层为量子点层,而两边保护层为PET阻隔层, 在量子点层和PET阻隔膜中间的1.35μm为粘合剂层,它起到将量子点层和PET阻隔膜粘合的作用。

(3)能谱(EDS)分析

按照QDEF的结构,从上到下分别为7 层结构,分别进行了能谱测试,以确定各层含有的元素,结果如表1 所示。

从表1 可以看到,除了第四层(量子点层)外,其余层的元素均由C、O组成,也就是其余层均由聚合物组成,而量子点层元素组成相对比较复杂。

3.2 红外光谱分析

按照QDEF的结构,从上到下分别为7 层结构,分别进行了红外光谱测试,如图5 所示。

图5 QDEF各层红外光谱图(a)第一层(b)第二层(c)第三层(d)第四层(e)第五层(f)第六层(g)第七层Fig 5 The FTIR spectra of QDEF(a)Layer 1(b)Layer 2(c)Layer 3(d)Layer 4(e)Layer 5(f)Layer 6(g)Layer 7

从QDEF的各层红外光谱可以看到,每层的组成成分并不完全一致,具体分析结果如表2 所示。

3.3 热重(TGA)分析

由于量子点层的成分相对比较复杂,因此本研究在此仅对量子点层进行了热重分析,进一步确定其热性质,如图6 所示。

从量子点层的热重分析图可以看到,样品从100%开始失重,100℃就开始缓慢失重,说明其热性能一般;最终残余量为45.16%,说明量子点层里面含有高含量的耐高温填料成分;TGA曲线较为平滑,说明该层的纯度较好。

3.4 荧光性能分析

图7 为QDEF荧光光谱图。

从QDEF的荧光光谱图可以看出,量子点层中含有绿光和红光量子点,受450nm蓝光激发的绿光集中在535nm,激发的红光集中在625nm,并且绿光荧光强度明显比红光要强。

3.5 透光率/ 雾度分析

QDEF属于光学膜片,而透光率和雾度是光学膜片最主要的光学性能,因此,对QDEF及其表面保护的阻隔膜进行了测试,结果如表3。

从表3 可以看出,QDEF的透光率不是很高,但是雾度很大,这也解释了其可以代替扩散膜而用于背光的原因。另外,由于表面进行了防白斑涂层(Anti wet-out coating) 处理,阻隔膜具有一定的雾度,这是由于涂层里面添加了粒子所致。上、下阻隔膜具有相同的透光率和雾度,说明上、下阻隔膜具有同样的光学特性,分析为同一种膜片。

3.6 水汽透过率分析

图8 为QDEF阻隔膜水汽透过率测试曲线。

从图8 可以看出,QDEF所用阻隔膜的水汽透过率为10-2-10-3数量级,阻隔性很好,可以有效保护量子点(QD)不受水汽影响,从而使QDEF具有很好的耐久性。

4 结论

物理光学 篇9

1 设计原则

随着数字化校园建设的不断发展, 网络课程建设得到了各个教育管理部门、学校以及广大教师的一致重视。在大量研究和实际应用的基础上, 取得了一些研究成果, 建设了很多内容丰富、特色鲜明、功能多样的网络教学平台[1]。通过对各个高校网络教学平台的调研, 也发现了一些问题, 主要表现在:教学内容丰富但缺乏具有互动性和吸引力的教学设计;具有引导性、启发性的自主学习资源匮乏。针对发现的问题和物理光学的课程特点, 我们确定了四项原则, 用以建立结构合理、资源丰富、互动性强、易于后期管理的《物理光学》网络教学平台。

1.1 结构合理化原则

课程内容结构设计方面, 以《物理光学》教材的各个章节为主线设计导航栏, 同时嵌入站内搜索引擎, 让学生直达想要学习的内容模块;教学平台整体结构以网站地图的形式表现, 建立树状图结构展示教学平台的各个功能模块之间的关联。

1.2 资源丰富原则

网络教学平台的建设也是课程资源库网络化、数字化的重新构建, 由于物理光学的课程特点, 教学中需要大量直观的图形和图像等资料[2], 利用Flash技术、计算机仿真技术可得到高清晰的干涉和衍射图样[3]。同时搜集物理光学相关的著作、优秀论文、最新研究成果和研究进展等文献资料, 使学生和教师巩固所学知识, 拓展知识面, 了解学科前沿动态, 有助于启发学生思维, 为以后的工作和科研打下基础。

1.3 互动性原则

网络教学区别于传统课堂教学, 师生之间、学生之间、教师之间不能直接面对面交流, 如果没有良好的互动性强的学习模块, 是无法调动学生的学习积极性和完全发挥网络教学平台的作用的。为此, 在平台中加入学习论坛模块, 师生能够利用该模块即时发布问题, 解答问题和参与问题讨论, 使平台不仅是交流学习经验的论坛, 还是缓解学习压力、沟通娱乐的空间。教师也可以通过论坛了解学生的学习情况和生活情况, 有目的地引导学生的学习与生活。

1.4 易于管理维护原则

平台建设要求普通教师无需专业的网站建设知识, 也能够在自己的权限内随时管理更新教学平台内容及学习论坛内容。

2 相关技术

2.1 B/S结构 (Browser/Server结构)

即浏览器和服务器结构。在B/S结构中, 因特网中各种形式的数据, 如文本、声音、图像和视频等, 都存储在数据库服务器中。通过数据库服务器与Web服务器的连接, 由Web服务器将各种数据反馈给用户端, 用户端只需要通过网页浏览器就能够得到所需要的信息。

2.2 BB (BlackBoard) 技术

Blackboard是Blackboard Academic Suite TM教育软件的简称, 它是美国Blackboard公司开发的一种网络教学平台。应用BB技术, 交互式网站的开发不再需要繁复的编程, 只需要将简单的脚本代码嵌入到网页文件中, 就可以让静态网页动起来, 可以让网站开发者将更多的精力应用在网站的内容建设上。使用BB技术制作的网络教学系统便于系统信息的管理, 普通教师就可以对教学系统信息进行简单的添加和删除操作。

2.3 SQL Server网络数据库技术

SQL Server 2000是微软公司2000年推出的SQLServer数据库管理系统的版本。它具有客户机/服务器体系结构、图形化用户界面和丰富的编程接口工具, 是一个杰出的数据库平台, 可用于大型联机事务处理、数据仓库以及电子商务等。

2.4 流媒体技术

流媒体技术也称为流式媒体技术, 作为一种时下流行的网络传输技术, 不再需要等整个压缩文件下载后才能观看, 而是预先在用户端创建缓冲区, 在播放前先将一段数据下载到缓冲区, 如在播放过程中, 网络传输速率小于视频播放速率, 就先播放已下载到缓冲区的数据, 从而有效避免播放中断, 保证收看质量。

由于网络教学基本上都在校园内网中进行, 带宽可以保证, 出于成本和管理方面的考虑, 视频点播系统采用顺序流式传播方式。在前期视频处理时, 将收集到的DV带、VCD、DVD等视频文件压缩为asf (advanced stream ing format) 流式文件格式, 并把时间较长的视频 (如整堂课、讲座等) 压缩为多个短视频段落, 以保证播放的流畅性。

2.5 JavaScript脚本语言

这是一种广泛用于客户端Web开发的脚本语言, 常用来给HTML网页添加动态功能。在图片库中应用该语言编写了图片查看器, 可以实现图片的放大、缩小、拖动、还原操作。

2.6 多媒体软件技术

网络教学平台制作过程中还使用Dreamweaver、Photoshop、Flash、Powerpo int以及绘声绘影等多媒体软件, 用于电子资源的处理和平台的搭建。

3 网络教学平台总体设计

3.1 平台功能模块设计

遵循网络教学平台的设计原则, 设计了6个功能模块, 每个模块又有其子模块, 如图1所示。

3.2 平台首页与教师介绍

平台首页的用户登录, 包括学生登录、教师登录和管理员登录, 赋予不同的平台使用权限;最新公告发布最新的平台信息与注意事项;投票调查栏目设置调查问卷, 用以了解学生对平台的使用情况和学习情况。教师介绍是将物理光学课程的负责人、主讲教师以及实验带教教师的个人简介发布到平台上, 使学生更好地了解该学科的教师。

3.3 网络课堂与教学资源

这两个模块都以所用教材的章节为主线设计其子模块, 以导航清晰、资源丰富为设计思路, 学生可以根据需要, 选择相应模块进行学习, 使其在传统课堂学习的同时, 提高自学能力, 巩固完善所学知识, 拓展知识面。

3.4 在线测试

含有章节测试与期末测试两个栏目, 都由选择题、判断题和简答题组成, 将物理光学课程的所有重点、难点涵盖其中。学生进入模块后, 系统随机抽取题目, 答题结束后提交试卷, 简答题给出标准答案供参考, 选择题和判断题自动打分并标示错题题号和正确答案。可以使学生及时了解自己对所学课程的掌握情况, 既能考察对于特定章节的掌握程度, 也能检测自己对于整个课程的学习情况。

3.5 学习论坛

设计答疑解惑、学习心得和心情驿站等模块开辟学习和生活过程中学生之间、师生之间的交流通道。

3.6 平台管理模块

网络教学平台的管理与维护是保证平台良好运行的关键。因此, 我们对于平台的各个功能模块都相应地设计了管理模块。管理员登录平台后, 可以进入管理界面对最新公告、教师介绍、网络课堂、教学资源等模块的信息进行添加、修改和删除操作;对于在线考试模块, 管理员可以查看各个学生的测试成绩;在学习论坛中, 具有发布、回复、修改和删除信息的权限。

对于平台用户的使用权限, 设置为三级权限模式, 从高到低依次为平台管理员、普通教师、普通学生, 根据各自权限实现不同操作。

4 网络教学平台的效果

《物理光学》网络教学平台引入教学后, 在使用中也发现了一些不足之处, 如日常利用率不高, 教学资源库内容还有待进一步补充等, 都是今后需要完善和解决的。但这种崭新的教学模式比传统的课堂模式更注重学生自学能力的提高和学习兴趣的培养, 提高了学生的学习积极性。通过首页的问卷调查, 网络教学平台的好评率达到83%, 2009级学生在使用了网络教学平台后, 期末考试成绩比2008级未使用网络教学平台的同专业学生的优秀率 (80分以上) 提高了6.5%, 说明网络教学模式已初见成效, 对于相关课程的网络教学平台建设有着积极地借鉴意义。最后, 感谢南通大学教改基金 (No:13050487) 对本文的支持。

摘要：提出了《物理光学》网络教学平台设计中应遵循的原则、使用技术及其总体结构, 同时对网络教学模式的效果进行了统计。

关键词：BlackBoard,物理光学,网络教学平台

参考文献

[1]顾正位, 王晓燕, 金秀梅.基于BlackBoard的网络教学研究[J].中国教育信息化, 2007 (7) .

[2]封余军, 王文华, 熊正烨, 师文庆.电科专业“物理光学”课程建设改革的探索与实践[J].中国电力教育, 2011 (8) .

物理光学 篇10

一、利用诗词激发学生的求知欲

在教学中，学生对学习对象是否感兴趣，在很大程度上影响了教学效果的强弱。兴趣是学生力求接触某种事物的意识倾向，它对学生的学习活动起着关键的作用。对于科学严谨的物理学科而言，在课堂教学中，插入一些学生熟知、喜欢的诗词，无疑给教学勾画了一幅美丽的图画，让人看了难以忘却。如果将诗词引入课堂教学，则既能营造良好的环境，活跃气氛，又能让学生获得知识、感受乐趣，使学生对学习对象产生浓厚的兴趣，将学习作为一种愉快的享受，从而产生积极主动的学习动机，产生极大的学习热情，学习效率将大大提高，进而达到良好的教学效果。如在讲初二物理第四章“多彩的光”时，就可以用宋代诗人辛弃疾的诗句“蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”，清朝诗人牛应之《雨窗消意图》中的诗句“夕阳返照桃花渡，柳絮飞来片片红”和韩愈《晚春》中的“草木知春不久归，百般红紫斗芳菲”来引入，让学生结合现实生活中的一些景物，从物理学的角度赏析诗词。由于学生很少从物理学的角度理解诗句，心理上受到较强的刺激，同时产生了较强的好奇心，从而有了求知欲，为下面的新课教学营造了一个良好的氛围。如果学生对大自然的光现象有初步的了解，对“多彩的光”产生一个美好的印象，对我们将要讲授的光学知识产生浓厚的兴趣，就会自主地带有目的性地探索与学习，揭开大自然的神秘面纱，我们的教学任务自然就会在一个轻松活跃的环境中完成。

二、利用诗词展示物理科学之美

“爱美之心，人皆有之”。教学不仅是一门科学，更是一门艺术，它是一门不断地向人们展示科学之美的艺术。罗丹有一句名言：“生活中并不缺少美，而是缺少美的发现。”物理教学也是如此，物理本身不是美学，要想使枯燥的物理知识从铅字变成闪烁美丽光彩的科学诗篇，关键在于物理教师在平常的教学中发掘物理科学美，展示美的特征，创设美的意境。在物理教学中引用诗词，就会把一堂只有计算和概念的物理课变得生机勃勃，利用诗词展示物理学的科学美，让学生潜移默化地受到物理科学美的陶冶，激发爱美的天性。如唐代诗人孟浩然在《彭蠡湖中望庐山》诗中写道：“香炉初上日，瀑水喷成虹。”描写了庐山的香炉峰早晨的一景：瀑布溅起的小水珠使照射到它上面的太阳光折射成彩色的光带———虹，这样的描写向学生展示了一幅绚丽多彩的图画，同时也揭示了产生彩虹的两个因素：光和小水珠。

三、分析诗词中的物理现象，加深学生对物理知识的理解

在练习中，以诗词作为题目背景，不仅会给人一种深层次的美学享受，而且通过赏析诗词，从中寻求物理规律，有助于加深学生对物理规律的理解，从而深厚学生的文学功底，更多地体现教学改革的理念，加强学科间的渗透。如唐代诗人王之涣写的《登鹳雀楼》：“白日依山尽，黄河入海流。欲穷千里目，更上一层楼。”特别是后两句，成了千古佳句，它不仅显示出了诗人向上进取的精神及高瞻远瞩的胸襟，而且带有很深的哲理性。它告诉人们站得高才能看得远。在此提出问题：站得高为什么能看得远呢?人能够看到物体或者物体的像，是因为有光线进入人眼的缘故，而光的波长很短，很容易被障碍物挡住，所以在同种均匀介质中光是沿直线传播的。由于人所处的位置很高，物体发出、反射或者折射的光线可以不受阻碍直接进入人的眼睛，人当然就能够看到远处的物体而“穷千里目”了。类似的诗句还有孟浩然的《宿建德江》：“野旷天低树，江清月近人。”“青山遮不住，毕竟东流去”等。这些都说明了光是沿直线传播的。在讲“光的传播速度”时，可以引用诗歌“傍晚农村小河旁，姑娘独自洗衣裳。湿衣暂放石板面，棒打衣物响四方。”它说明了光的传播速度比声音的传播速度快。如在讲“光的反射”时，可以引用赵彦端所作的《谒金门》中的“波底夕阳红湿”，它真切地写出了夕阳倒映湖中给予人的主观感受。倒影是因为光的反射形成的，这也是平面镜成像的原理。光的反射现象在很多诗人的作品中都出现过。

诗情画意的物理教学，就是把培养学生物理知识和技能与我国的传统文化相结合，既可以达到传授物理知识的目的，又可以传承优秀的传统文化和培养学生丰富的情感，还可以提高物理教学语言艺术水平。

参考文献

[1]刘方华.诗词与物理教学[J].湖北教育, 2007 (2) .

物理光学 篇11

一、作用

大学物理演示实验中光学演示的作用主要有[1]以下几点。

1.增强知识学习的效果。光学演示实验可以使抽象、复杂、深奥的光学基本概念直观化和形象化,还可以使日常生活中的光学现象突出地显现出来,从而使学生得到丰富的感性知识,加深对理论内容的理解和巩固。通过光学演示实验,学生能看到支配光学现象的规律在什么条件下起作用,从而领悟到理论指导实践和实践检验理论的意义。

2.培养工程实践能力。光学演示实验可以培养学生的实验操作技能和科学创新能力,团队合作精神和解决实际问题的能力,以及学生的工程应用能力和创新意识[2]。

3.养成良好的习惯。光学演示实验能培养学生在学习、分析和研究问题时实事求是的科学态度和刻苦顽强的工作作风。同时能学到研究物理的各种实验方法,为以后的实验打下良好的基础,养成良好的习惯。

二、教学实践方式

要更好地把教学过程完成好,达到比较好的教学效果,教师在教学设计上做了很大努力。根据光学演示实验的特性,也为了让学生更好地体会光学的乐趣,以及考虑到作者所在学校的实际情况,我们的教学设计过程以教师为主导,学生为主体来实现。

1.教学内容。配合我校大学物理课程的内容,我们把大学物理演示实验以光学、振动与波动学、电磁学、热力学四个教学模块的形式向学生开放。因为有些学生可能只对其中一部分的内容(比如光学)有兴趣,因此四个教学模块是独立设置的,学生可以挑感兴趣的来选择。在光学部分,共有22个实验,除了传统上的光的衍射、干涉、偏振光干涉演示仪、迈克尔逊干涉仪、帘/台式皂膜、光栅视镜等内容外,还有近代物理的一些内容如超声光栅、黑洞模型等。

2.教学模式。目前我国演示实验教学实施模式主要有五种:随堂演示、集中演示、必修课模式、选修课模式、全开放性的教学模式[3]。基于我校上课教室比较分散,多个老师同时授课,大部分光学的演示仪器“较贵”、体积大、携带不方便等多种实际因素,随堂演示和集中演示在我校不易实行,而且也不易发挥学生的主动性和创造性。对于理工科学生,我校已经有专门的大学物理实验作为必修课,其中已经包含光学内容,而对于一些文科学生也没有必要专门设立必修课模式。基于上述考虑,我校的光学演示实验单独作为一个模块开成选修课,让学生自由选择。它不仅向理工科学生开放,同时也向文法学院、经管学院等不修物理课程的学生开放,让对光学感兴趣的学生都可以到实验室进行光学演示实验。学生在感受到乐趣的同时,还能修得学分,提高他们的学习动力。

3.教学过程。教师在光学演示实验教课之前,自身应该充分准备。除了把相关的理论知识整理把握充分之外,还应该把要演示的实验仔细做2~3遍[4],尽量预先面对教学过程中会出现的问题,以防在教学过程中出现无法预估的问题时太慌张。另外在实验之前先不告知学生具体的实验内容,让他们带着一种新奇的心理进入到实验室,激发大家的探索欲望。进入实验室后,先让学生自由分组进行操作,根据学生水平及兴趣爱好,分工协同合作,培养学生的合作沟通能力。教学过程中,先为大家简单介绍一下每个实验内容,或者有需要时简单演示一些现象,让学生联想现实生活中类似的现象,然后再让学生回想支持这种现象的光学原理,这样由现实现象中得到的理论更容易加深印象。给出一个实验现象之后,鼓励大家去寻找用以支撑这个现象的理论,让大家通过自己的努力寻求出原因。整个实验过程中,有说明书、物理演示与探索计算机导学系统供学生查找。教师也会在实验室中,指导学生主动探究和分析现象。在实验过程中,要根据每个光学实验的具体情况,以及学生的不同反应,随时调整教学方式。比如光学模块中的帘式皂膜实验,看到实验中的皂液,大家自然就想到小时候玩的肥皂泡,看到皂膜呈现的彩色花纹,有些同学还会想到雨过天晴的路面积水,然后再问肥皂水不是彩色的,为什么会有彩色花纹呢?有些同学就能指出是薄膜干涉,但是具体产生过程,留待同学自己去探索。再比如海市蜃楼实验,一听到这个名字,学生都知道海市蜃楼的故事,也知道它表示的是虚幻的东西,然后学生看实验发现本来等高的两个模型,经过盐水一方的却升高了。对于这个现象大家都比较熟悉,这时教师提出来是什么原因造成这种现象的,大多数学生不知道。这时如果一味让学生自己去想,可能有点困难,教师此时应适时给点提醒,盐水经过一段时间静置之后,下层的浓度最大。让学生联想浓度差会引起光学理论中的什么东西,这时就能有同学知道折射率差别。然后再回到日常生活中,同学们就都知道海上的大气折射率会有差别。当然更具体的细节的内容留给学生去探寻。在光学演示实验室中的课上的内容结束之后,并不意味着教学过程就结束。学生回去之后选一个自己最感兴趣的实验写报告,每组学生协同合作,共同出一份报告,不要求每位同学都交。这样,使学生不受限于学分和报告,更能提高报告的质量,也更能增加学生的兴趣。

光学演示实验配合理论课教学,内容新颖、生动有趣、技术先进的教学仪器,不仅可以帮助学生理解光学概念,提高学习兴趣,更可以激发学生的探索热情和创新意识。经过我们教师不断地探索与实践努力,已逐渐形成一套成熟且具有我校特色的光学演示实验教学模式,并逐渐把这个教学模式推广到其他物理演示实验模块。

参考文献

[1]顾菊观.光学演示实验教学研究[J].湖州师专学报,1997,19(005):49-52.

[2]周菊林,李蓓,周华林.加强大学物理演示实验,培养工程应用型人才[J].湖南工业大学学报,2009,(02).

[3]宋贤征,竹有章.国内大学物理演示实验教学现状调查[J].广西物理,2009,(01).