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关键词:地质学基础;课堂教学;野外实践;师范类院校
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)28-0209-03
对于地理学基础课程来说,其理论性和实践性都很强。俞鸣同认为地质学基础教材存在某些章节分量不妥、某些内容编排不当、某些内容提法不适三大问题[1]。张跃西用系统论和系统方法研究地质学基础教学及教材体系建设问题[2]。李娜、李春生、谢玉玲、文英、常华进等人研究了地质学基础课程教学方法改革与创新,提出了加强多媒体教学和实践教学环节,传统教学方法与多媒体教学方法合理结合[3-7]。陈萍、隋丽华等人提出了多媒体教学在地质学基础教学中的课件开发中的应用与加强教学实践环节[8,9]。王新源等研究了高师地理专业地质学基础课程面临的问题,提出了开放式教学、突出新时代需要、充分发挥多媒体教学和野外实践的作用[10]。因将多媒体运用于教学过程中已成为当前改进教学方法,提高教学效率,保证教学质量的重要手段[7]。王卓理等人认为通过感知规律可以指导地质学基础实践教学,使认识在实践中进一步深化,以更好地掌握和巩固知识[11]。实践教学是培养应用型人才的重要保障,是高校培养合格人才的重要环节,而我国高校在实践教学方面却普遍存在着诸多薄弱环节[12]。于亚军等人对高校自然地理学野外合理实习内容设计和综合效果评价进行了研究。野外实习的一个重要目的就是强化学生的科学思维能力,通过设计地理学与其他自然科学、社会人文科学的相关问题,培养学生发现科学问题的学术思想,这是野外实习的关键内容,应给予足够的重视[13]。本文针对笔者所在学校地理科学专业的课堂教学及地质地貌野外实习环节的优缺点及实习效果做一个讨论评价,以期提高和改善地理专业的学生课堂教学效果和野外实习技能,从而真正在实践中掌握认识地质地貌的专业基础知识,为其他相关课程的学习和培养科学研究精神和创新思维打下坚实基础。
一、地质地貌教学及野外实习内容设计
教学和实习对象为大一地理科学专业学生,为专业基础课,教学教材为宋青春主编的地质学基础(第四版),传统的教学内容包括地球内部构造、矿物学、岩石学、褶皱构造、断裂构造、地壳演化史、地质矿产资源及地质学在地质环境中的应用。教材中最大的问题是未反映出新的地质学科研成果及地质学发展趋势和对地质环境环节的弱化。实践实习内容分为野外实习和室内参观实习,实习周期为5~7天。实习地点主要为阜康北沙窝子、三工河流域、盐湖、乌鲁木齐河河流阶地、南山东白杨沟山体滑坡点、新疆地质矿产博物馆、自治区地震局等地,实习的内容主要为矿物、岩石、地层产状、褶皱和断层构造、矿产、天山地壳演化史、古生物、风沙地貌、滑坡地貌等。实习方式主要为野外现场讲解和现场操作学习和室内参观学习为主,最后提交实结报告。
二、教学及野外实习所存在的问题
偏光显微镜使用是地质学专业的学生必须要完成的课程训练和必须具备的能力,而对于地理科学专业的学生来说,一则没有安排专门的课程教学,在地质学课程中也没有相关知识内容;二则教学时间有限,许多师范类院校对地质学基础课程进行了压缩;三则可能缺乏开设这些实验的相关条件,导致许多高校地理科学专业学生没能进行偏光显微镜使用训练[14]。在本科阶段对学生进行相关训练,让他们掌握使用偏光显微镜的技能非常有意义。学校可考虑适度购买显微镜仪器,借助显微镜可仔细观察不同矿物和岩石的形态及光学特征,加强学生实习课中对矿物和岩石的理解能力。
实习所存在的问题有:实习任务重,时间安排较紧张,由于实习学生较多,集中讲解时不能照顾到所有的同学,有些站得远的学生就会听不清楚老师的讲解内容,大部分学生从实习过程中都收获了许多专业知识,但部分学生野外动手能力较差,不能很好的将课本所学专业知识与野外实践结合起来。由于只有放大镜,在野外对三大岩石的识别对学生来说难度较大,以后应加强学生野外对岩石的鉴别能力,同时课堂上的地质学基础实践课就应该要求学生多看多记,对主要矿物及三大岩石的识别需要不断的学习和多看,到了野外才能掌握识别三大岩石的基本特征,尽量避免学生学后就忘了的情况发生。
传统的野外实习一般采取教师现场讲解,学生记录和整理笔记,编写实习报告的模式,由于实习内容过于简单,使有的院校野外实习演变成为参观、旅游活动,学生根本没有真正参与实践,更谈不上发现和解决问题。同时,指导教师将大量精力集中在通过观测识记并巩固课堂理论知识方面,很难真正有效的拓展课堂教学的内容,实现理论教学与实践教学的互补,更无法满足学生科学思维和创新能力培养的目标。
在教学中除了主要讲解传统的地球圈层构造、主要矿物和岩石识别、褶皱和断层构造、构造学、矿产资源成因及地质学基础在地质环境中的应用外,还应加强新疆宝玉石和新疆主要矿产资源及地质环境方面知识的讲授,对传统教学内容进行改革创新,而不完全拘泥于课本教学。因为新疆是矿产资源资源大省和金玉之乡,阿勒泰和和田的宝玉石矿产资源的讲授能在很大程度上激发学生的学习兴趣,并用实物讲解宝玉石矿产资源的鉴别基础实用知识。标本实验室可适量新增加一些金、银矿石和和田玉石标本,增加他们对宝玉石的基本认知能力,同时增强本门课程的实用性。另外,矿产资源的开发势必会对周围的环境产生一定的负面影响,怎样处理矿山环境和评价矿产环境也应该纳入到本门课程常规教学内容之一,因为授课教材内对此方面的介绍比较少。在地质学新的研究方向和研究动态方面首先要求老师要参考阅读大量的地质学方面的中英文文献资料,增加地质学学科最新研究方法、研究进展方面的授课,特别是第四纪地质是影响地理现状的重要地史时期,但在地质学基础中却轻描淡写,应加强第四纪地质章节的讲述。使学生能很好地把握本门课程的核心内容并拓宽学习视野。
三、建议及结论
1.传统板书教学与多媒体教学相结合。传统板书教学和多媒体教学方法各有利弊。传统板书教学思路清晰,重点突出,便于学生记笔记和加强理解,不利之处在于不能形象直观地演示地球的圈层结构和构造等知识点;多媒体教学对于教师来说授课轻松,不用大量的板书,画面和视频比较直观形象,更有助于学生理解地球的内部基本特征和构造运动的过程和其形成地貌基础,但多媒体教学方法PPT内容众多,重点不突出,学习像走马观花一样在感官上得到了提高,学生的注意力多集中在精美的画面或视频当中,不能及时地做笔记和思路容易不清晰,课后容易遗忘教学重点内容。所以该板书的时候就用板书教学,比如,绪论和三大岩石部分最好用板书教学,课堂上同时多用实物模型做演示。比如像讲地球内部的圈层构造和褶皱和断层构造及板块构造学说等章节采用多媒体教学效果会较理想些;在讲解地震章节的时候,通过PPT和视频的播放讲述地震构造带的分布及地震产生的后果等;在讲解三大岩石矿物组成及结构、构造的时候,可以借助显微镜观察岩石薄片,可以直观地看到矿物的形态特征和岩石内部矿物组成结构和岩石构造。传统教学与多媒体教学方法相结合,使学生更直观的由感性认识上升到理性认识,提高学习效率。
2.形象比喻和模型展示相结合。地质学基础是一门理论和实践性都比较强的一门学科,因此在教学过程中为了加强学生的理解和认识,多用形象比喻法和模型展示的方法讲授更能让学生理解并记住知识要点。比如在讲到地球圈层结构的时候,地壳、地幔、地核可以用鸡蛋壳、鸡蛋清、鸡蛋黄3层结构形象地比喻地球内部圈层构造划分。在讲解正断层、逆断层和岩层的产状时,可以借助实物模型演示,和现场使用罗盘测量模型岩层的产状,使学生更容易理解区分正断层、逆断层和岩层的走向、倾向和倾角的概念。在讲述新疆宝玉石矿产的时候,可以拿不同的实物标本向同学展示宝玉石基本的鉴别方法,比如阿勒泰的碧玺和红宝石还有和田玉,让学生明白用最简单的硬度和矿物晶形等方法来认识宝玉石。因此各大师范院校开设有地质学基础这门课的院系可适当补充金、银矿石和宝玉石的标本,通过实物展示和简单辨别方法讲解,让学生通俗易懂地了解和掌握基本的宝玉石鉴定知识,同时让学生掌握基本的宝玉石等矿产资源的评价,虽然是课本内很少涉及的知识,但其很实用且易激发学生的学习兴趣,使枯燥的课堂变得生动活泼。同时,也能提高学生毕业后从事地质、能源等相关行业的竞争能力。
3.增加地质作用和环境地质内容。地质学关注的是地球内部内三圈,而地理学主要关注的是地球的外三圈及人地关系。而授课的地质学基础教材更加注重内三圈的讲授,各种自然地理现象是和各种地质作用的结果密不可分的,教材弱化了地质作用内容。因此在授课过程中可适当地根据地理学专业学生的特点及以后的发展方向,多增加地质作用和地质环境部分内容,比如河流地质作用、风成地质作用、冰川地质作用、海洋和湖泊、沼泽地质作用等,一定的地质作用结果可导致不同的自然地理现象,二者密不可分,使学生更多地掌握各种自然地理现象的形成地质背景和条件。地质环境和人类的生存息息相关,特别是各种地质灾害的形成和对环境和人类生产生活产生了一定影响,通过讲述地质环境的内容,特别是矿山地质环境的评价评估方法、基本原则,使学生更加了解应合理开采矿产资源和保护好地质环境的重要性,否则就会损害后代人的利益和人类的健康。如何合理评价和治理因矿产资源开发造成的环境污染问题目前也是人们所关注的焦点问题,使学生更加认识人地和谐关系的重要性。
4.野外老师讲解和学生动手实践相结合。在野外地质地貌实习过程中,只靠实习指导老师讲解、学生记录是远远不够的。学生必须每人都要亲自动手实践,通过测量或画信手素描图的方式,加强对地质地貌知识的理解,提高学生的动手能力和建立科学思维精神。在野外观测风沙地貌时,通过讲解然后分组让每个学生测量沙垄的走向、高度、迎风坡和背风波的倾角及坡长等,使学生深刻认识沙丘的形态特征及沙丘形成的原因。在观测断层时,让每个学生在笔记本上画出断层的素描图。学会使用罗盘测量岩层的产状是每位学生学习本门课程必须要掌握的基础知识技能,所以在野外过程中必须让每个学生亲自动手测量岩层的产状,学会使用罗盘,使理论与实践相结合。到天池下的化石山捡拾古生物化石也是一项十分重要的实习环节,在娱乐学习的过程中不仅得到了收获,同时使学生更加深刻地理解了海陆变迁的含义。
5.野外实习培养学生吃苦精神和科研思维。现在的大学生很少有机会去野外锻炼,实习的过程很辛苦,要经常徒步观测各种地质现象。首先让学生明白做科学研究是一个吃苦耐劳、严谨的过程,要有以后献身科研不怕吃苦的精神。同时实习指导老师要旁敲侧击地多引导学生发现野外的科学问题,启发学生做科学研究的思维,多让他们想想为什么的问题。不能光看光记还要多思考,从地质地貌现象中多发现需要解决的科学问题,为以后本科论文的选题、撰写和研究生学习阶段打下基础。
总之,师范类院校地质学基础教学不应局限于教材,增强地质作用和地质环境的教学内容,在矿物讲解的过程中适当增加宝玉石实物标本讲解,结合新疆优势矿产资源特点,授课内容适当增加宝玉石矿产资源和矿山环境的评价方法和基本原则,提高学生学习的积极性和主动性。采用传统板书教学和多媒体教学方法相结合的教学模式,多采用形象比喻法和模型展示,提高学生感性认识。在野外实习环节选择合适的地质地貌实习地点,老师讲解和学生动手实践相结合,锻炼和培养学生吃苦耐劳和科学研究思维精神,理论与实践相结合,从而达到地质学基础课程较为理想的教学效果。
参考文献:
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关键词: 偏光片;偏振光学;原理;制造;检验
中图分类号:TN949.199 文献标识码:B
A Course of Polarizer Knowledge
Part Two The Basic of Polarization Optics
FAN Zhi-xin
(Shenzhen Sunnypol Optoelectronics Co., Ltd., Shenzhen Guangdong 518106, China; Department of Applied Physics, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China)
Abstract: This paper summarize the polarizer knowledge in detailed, include about of the invention and application of polarizer, the basic of polarization optics, the principle of polarizing devices, the structure and manufacture of polarizer, the properties and examination of polarizer, and the technology development and market state of polarizer. It have a common direct sense for new recruits in polarizer industry and a refer value for polarizer research workers.
Keywords: polarizer; polarization optics; principle; manufacture; examination
1 偏振光知识
1.1 偏振光定义
电磁波在与物质作用时,电矢量引起的作用远比磁矢量的作用强,因此人们就用电矢量描述电磁波。在与光波传播方向垂直的二维平面内,电矢量E有各种振动状态,称为偏振状态,通常有五种偏振状态,即自然光、部分偏振光、线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光。
(1) 自然光,通常光源发出的光,它的振动面不只限于一个固定方向,而是在各个方向上均匀分布,这种光叫做自然光。通常,光源发出的光波,其电矢量的振动在垂直于光的传播方向上作无规则取向,但统计平均来说,在空间所有可能的方向上,电矢量的分布可看作是机会均等的,它们的总和与光的传播方向是对称的,即电矢量具有轴对称性、均匀分布、各方向振动的振幅相同,这种光就称为自然光。
(2) 部分偏振光,如果光波电矢量的振动在传播过程中只是在某一确定的方向上占有相对优势,这种偏振光就称为部分偏振光。
(3) 线偏振光,振动方向和光波前进方向构成的平面叫做振动面,光的振动面只限于某一固定方向的,叫做平面偏振光,又因为其电矢量振动轨迹在传播过程中为一直线,故又称线偏振光。
(4) 圆偏振光,如果光波电矢量随时间做有规则地改变,即电矢量末端轨迹在垂直于传播方向的平面上呈圆形,则称为圆偏振光。迎着光传播方向看,若电矢量端点逆时针旋转,则为右旋圆偏振态;若电矢量端点顺时针旋转,则为左旋圆偏振态。
(5) 椭圆偏振光,如果光波电矢量随时间作有规则地改变,即电矢量末端轨迹在垂直于传播方向的平面上呈椭圆形,则称为椭圆偏振光。同样,椭圆偏振光也有右旋椭圆偏振态和左旋椭圆偏振态之分。椭圆偏振光应用的例子是椭偏仪,用于测量薄膜材料的折射率、消光系数、厚度等,在许多材料科学研究领域是重要的研究手段。
1.2 偏振光检验
光的偏振性是光的横波性最直接、最有力的证据,光的偏振现象可以借助实验装置进行观察。用P和A两张同样的偏光片,通过一张偏光片P直接观察自然光(如灯光或阳光),透过偏光片的光虽然变成了偏振光,但由于人的眼睛没有辨别偏振光的能力,故无法察觉。如果我们把偏光片P的方位固定,而把偏光片A缓慢地转动,就可发现透射光的强度随着A转动而出现周期性的变化,而且每转过90°就会重复出现发光强度从最大(最亮)逐渐减弱到最小(最暗);继续转动A,则光强又从接近于零逐渐增强到最大。由此可知,通过P的透射光与原来的入射光性质是有所不同的,这说明经过P的透射光的振动对传播方向不具有对称性。自然光经过偏光片后,改变成为具有一定振动方向的光,这是由于偏光片中存在着某种特征性的方向,叫做偏振透光轴方向(简称透光方向),偏光片只允许平行于透光方向的振动电矢量通过,同时吸收垂直于该方向振动电矢量的光。通过偏光片的透射光,它的电矢量振动限制在某一振动方向上,我们把第一个偏光片P叫做“起偏器”(Polarizer),它的作用是把自然光变成偏振光,但是人的眼睛不能辨别偏振光,必须依靠第二片偏光片A去检查,偏光片A就叫做“检偏器”(Analyzer)。旋转A,当它的透光方向与偏振光的偏振面平行时,偏振光可顺利通过,这时在A的后面有较亮的光。当A的透光方向与偏振光的偏振面垂直时,偏振光不能通过,在A后面就变暗。第二个偏光片A帮助我们辨别出偏振光,这是它被称为“检偏器”的原因。其实光路可逆,A和P的作用可以互换。只用偏光片能检验出入射光是否是平面偏振光,但不能把自然光和圆偏振光区分开,也不能把部分偏振光与椭圆偏振光区分开。
2 偏振光的描述
偏振光学中描述电矢量振动的方程,计算通过光学元件后的光强,在数学上有三角函数、复数、琼斯矩阵、斯托克斯矢量、邦加球表示等多种形式,初步学习最简单的是三角函数形式,深入研究要懂得其它形式。在均匀各向同性介质中,单色平面光波用电矢量(,t)表示为三角函数:
=cos(ωt-•r)(1)
其中,ω为角频率,为波矢,为振幅矢量。k与频率的关系为:
k=n=n(2)
其中,n为介质折射率,c为真空中的光速,λ为真空中的波长。若以复数形式写出光波函数,折射率会在指数项,所以当介质是透明不吸光的话,其折射率是实数,与波长有关,称为光的色散效应;对于吸光材料,折射率是个复数,以提供指数的衰减项。其次,若用复数形式表示光波,为方便计算,波函数中只有实数项才有物理意义。由于光波为横波,其电场振动一定垂直于传播方向。
•=0(3)
单色平面波可写为:
=expi(ωt-•)(4)
上式中,只有实数部分才描述实际的电场,这就是解析表示法,广泛用于电磁波的描述。大多数情况下,对于线性运算,比如积分、微分和求和,解析法都没有问题,但涉及电场矢量的积(或幂)的情况,比如场能量密度及能流密度(玻印廷矢量)时,必须使用这些物理量的实数形式。
单色光的偏振态由它的电场矢量(,t)描述,电矢量随时间以正弦曲线的形式变化,即电场必须在一定的频率下振动。为了描述各种偏振态,我们假定光沿z方向传播,电矢量方向将在xy平面内。电矢量可以写成两个独立的分量:
Ex=Axcos(ωt-kz+δx)Ey=Aycos(ωt-kz+δy)(5)
式中,Ax、Ay是互相独立的振幅,其值为正;相互独立的相位δx、δy表示了两个振动分量的独立性。因振幅为正值,相位角的取值为-π
+-2EE=sinδ(6)
式中,δ=δy-δx为相对位相,称为相位差,且-π
E=Acos(ωt+δ)E=Acos(ωt+δ)(7)
在δ、Ax、Ay为特殊值时,轨迹为特殊形状。
2.1 线偏振光
线偏振光的电矢量振动方向在xy平面内为固定方向,当两个振动分量的相位相同时,(6)式描述的轨迹退化为直线,为线偏振光:
δ=δy-δx=0或π(8)
电场矢量两振动分量之比为:
=或-(9)
因Ax、Ay相互独立,线偏振光电矢量可在xy平面内的任何方向振动,因此线偏振光又被称为平面偏振光。若我们取一固定点,在某时间(如t=0)时,E的两分量为:
E=Acos(-kz+δ)E=Acos(-kz+δ)(10)
且δ=δy-δx=0或π,我们发现两分量的轨迹是正弦曲线,并且都在(9)式确定的平面上,因此平面偏振和线偏振是等效的。因为简单,线偏振是应用最广的偏振光。
2.2 圆偏振光
如果(6)式端点轨迹描述的是一个圆,就称此光为圆偏振光,此时Ax=Ay,并且
δ=δy-δx=±π(11)
若光沿z轴正方向传播,当δ= -π/2,表示在xy平面上电矢量逆时针旋转,为右旋圆偏振光;当δ=π/2,表示为左旋圆偏振光。我们区分左旋和右旋的根据是:现代光学规定若一个光子沿传播方向右旋偏振,在传播方向上具有正的角动量。另外从上述可知,圆偏振光的形成条件为:x、y轴的分量具有相同的振幅及±π/2的相位差,从而使电场大小不变,但方向以ω角速度在xy平面旋转。换言之,我们可以在xy平面任取一组正交的方向当作新的x、y轴,而圆偏振光在新的方向上的两分量,还是具有相同的振幅和±π/2的相位差。因此,我们无法用一个偏光片来区分圆偏振光和自然光,因为不管偏光片的轴如何转动,两者的光学透过率都为一固定值。
2.3 椭圆偏振光
当上述两个特例都不满足时,光波的电场矢量的端点会在xy平面上以ω角速度画出椭圆形的轨迹,称之为椭圆偏振态,是最普遍的偏振光。线偏振态和圆偏振态都是椭圆偏振态的特例。空间中某点(如Z=0),方程式(5)就是一个椭圆轨迹的参量表述。通过消除式(5)式中的ωt,就可以得到椭圆方程,经过一系列初步计算,得
+-2EE=sinδ(12)
这个方程是一个二次曲线方程。通过式(6)可以明显看到此曲线被限定在长和宽分别为2Ax和2Ay的矩形中,因此,此曲线必为椭圆线,光为椭圆偏振光。为了全面描述一个椭圆偏振观光,需要涉及到坐标系中的定位、形状以及电场的变化等因素,一般来说,椭圆的主轴不在x、y方向,通过坐标变换,我们可以斜向移动式(12),沿主轴方向,规定x'、y'为新的坐标轴。因此,在新坐标系下的椭圆方程变为:
+=1(13)
这里,a和b分别是椭圆主半轴的长度,Ex、Ey是电矢量在此主轴坐标系的分量。令x'轴与x轴之间的夹角为φ,则主轴的长度分别为:
a2=Ax2cos2φ+Ay2sin2φ+2 Ax Aycosδcosφsinφ
b2=Ax2sin2φ+Ay2cos2φ-2 Ax Aycosδcosφsinφ
(14)
角度φ可用Ax、Ay和cosδ表示为:
tan2φ=cosδ(15)
若φ是等式的一个解,φ+π/2也是一个解。电场的旋转方向可由sinφ来决定,当电矢量的端点沿顺时针方向,sinφ>0,反之,若电矢量的端点沿逆时针方向,sinφ
e=±b/a(16)
其中,a和b是半主轴的长度,电场矢量的转动为右旋时,椭圆度取正,相反取负。对于圆偏振光,e=±1。椭圆偏振态通常可以分解为两个相互正交的分量,相对位相总是在-π到+π之间。但是在主轴坐标系中,相对相位总是-π/2或π/2,与旋转方式有关。
总体来说,当电场矢量端点的轨迹沿直线则称为线偏振光,椭圆轨迹则称为椭圆偏振光,圆形轨迹称圆偏振光。迎着光传播方向看,若电场矢量端点逆时针旋转,则为右旋偏振光。自然光和部分偏振光的传播和与物质作用时,仍然适合用线偏振光的表达式描述,再附加说明在与光波传播方向垂直平面内的其它方向电矢量的作用与之统计平均相等与否。
3 光在物质中的传播
光波在传播时,当遇到不同介质会发生反射、折射、双折射、旋光性、二向色性、干涉、衍射、散射等现象。学习偏光片知识,不仅要知道偏振光,也要知道双折射、旋光、干涉等知识,因为这些知识都和偏光片的应用紧密相关。
3.1 光的反射与折射
当光由一种介质入射到另一种介质时,在两种介质平滑的分界面上,被分为反射光和折射光。实验和理论都能得到反射定律,反射光在入射光与过入射点的平面法线所决定的平面内,入射光和反射光分居法线两侧,反射角等于入射角。实验和理论都能得到折射定律,折射光在入射光与过入射点的平面法线所决定的平面内,入射光和折射光分居法线两侧,入射角θi的正弦与折射角θt的正弦的比值等于第二种介质对第一种介质的相对折射率,即斯涅耳定律nisinθi=ntsinθt。在两种介质界面处还有不折射而发生全内反射的现象。
3.2 晶体的双折射、旋光性和二向色性
3.2.1 晶体的双折射
当自然光在各向异性介质中传播时,除了在表面有反射光以外,一般还存在两条折射光线,这种现象称为双折射。有一条折射光始终在入射面内且满足折射定律,这条光称为寻常光(o光);另一条折射光除特殊情况外,一般不在入射面内,也不满足折射定律,这条光称为非常光(e光)。对于单轴晶体而言,e光的折射率随光的传播方向与晶体光轴间的夹角改变,传播方向与光轴方向重合时,e光折射率与o光折射率同为no;传播方向与光轴方向垂直时折射率为ne;当入射光与光轴方向成一角度时,=+。通常用Δn=ne-no表示双折射,Δn>0为正单轴晶体,如石英Δn=0.009;Δn
3.2.2 晶体的旋光性
线偏振光沿晶体光轴方向传播时,其振动面发生旋转的性质称为旋光性,能引起线偏振光振动面发生旋转的介质称为旋光材料。对着光的传播方向看,使振动面顺时针方向旋转的介质称为右旋材料,振动面逆时针方向转动的介质称为左旋材料。实验证明,对旋光晶体来说,振动面旋转角度Δθ与晶体厚度l成正比,即Δθ=αl。对旋光溶液来说,振动面旋转角度Δθ与溶液浓度c和长度l成正比,即Δθ=αcl,式中α是比例系数,称为旋光率。石英是具有旋光性的晶体,光穿过1mm石英片振动面才旋转22°;葡萄糖是具有旋光性的溶液,光穿过10mm葡萄糖溶液振动面才旋转66°左右,测出这个角度,就能算出浓度。测量旋光角度的仪器是旋光仪,菲涅耳对旋光性的解释是在旋光材料中o光和e光的传播速度不同。TN-LCD的显示原理就是应用了90°扭曲向列相液晶的旋光本领,选择反射可见光的胆甾相液晶是旋光本领更高的旋光材料,光穿过1μm距离的振动面就可以旋转1,000°以上。许多液晶材料都含有不对称手性分子,具有镜像对称的异构体。这种镜像对称异构体的存在源于分子化合物内一个或多个非对称碳原子的存在,所以分子结构可以是左旋或右旋的旋转排列。这些形式通常被称为右旋的或左旋的,因为当分子中碳原子被垂直排成一条线时,与分子结构相比较可以是左旋或右旋的。因此,液体中的旋光性源于随机排列分子中原子的非对称性排列,比如螺旋结构。
3.2.3 晶体的二向色性
对相互垂直的光波振动电矢量具有选择性吸收的晶体称为二向色晶体,天然电气石晶体是六角形片状,长对角线方向是它的光轴,当光入射到它的表面时,振动电矢量与光轴平行时被吸收得较少,光可以较多地通过;电矢量与光轴垂直时被吸收得较多,光通过得很少。电气石对两个方向吸收程度差别是不够大的,用作偏光片的理想晶体最好是能尽量使一个方向的振动全部吸收,在这一点上,硫酸碘奎宁晶体的性能要比电气石好得多,但是它的晶体很小。通常偏光片是在拉伸的塑料基膜上浸润了硫酸碘奎宁针状晶粒,基膜的应力使针状晶粒的光轴定向排列起来,这样就得到面积很大的偏光片。如果对入射光束中旋转方向相反的两个圆偏振光,仅选择吸收其中一个而让另一个通过,这种性质就是圆二向色性,胆甾相液晶就具有这种圆二向色性。
3.3 光的干涉、衍射和散射
3.3.1 光的干涉
两束频率相同,振动方向一致,相位差恒定的光在空间叠加后强度分布与原来两束光强度之和不同的现象称为光的干涉,从同一光源发出的光可以用分波面和分振幅两种方法获得干涉。偏振光经过各向异性晶体后,o光和e光产生相位差而发生干涉是偏光干涉,从偏光显微镜中看到的图像就是样品双折射偏光干涉的图案。波片是用来产生和分析偏光干涉的光学元件,是从单轴晶体中切割下来的平行平面板,其表面与晶体光轴平行,由于o光和e光在晶体中的传播速度不同,通过厚度d的晶片后,它们之间的相位差δ=[2π(ne-no)d]/λ,选择晶片厚度,使δ=2kπ(k是整数),得到全波片。同样,相位差为 奇数倍的晶片是半波片,相位差为π /2奇数倍的晶片是1/4波片。用1/4波片可以把圆偏振光和椭圆偏振光变成线偏振光,但不能把自然光和部分偏振光变成线偏振光。而将偏光片与1/4波片组合使用,就可以把五种光都给区分开来。
3.3.2 光的衍射
光在传播中遇到障碍物时产生偏离直线传播的现象是光的衍射,光的衍射有很多有趣的现象和应用,人眼观察物体的精细程度的分辨率就与衍射原理相关。
3.3.3 光的散射
光在光学性质不均匀的介质中传播时向四面八方散射的现象称为光的散射,散射都是介质折射率空间变化引起的,浓度密度涨落引起散射,空气中有微小尘埃颗粒引起散射。1868年丁达尔(Tyndall)发现白光在浑浊介质中传播时,从侧面观察到的散射光是部分偏振光,且呈蓝色。1871年瑞利(Rayleigh)得出散射光频率与入射光频率相同,其强度与散射方向有关,而且与波长四次方成反比的结论。液晶显示模式中DS-LCD和PDLC就是不需要偏光片,由光散射和光透射形成对比反差达到的显示技术。在偏光显微镜中能观察到负性液晶电致动态散射威廉姆斯(Williams)畴和PDLC散射织构。
3.4 偏振光的吸收和发射
3.4.1 吸 收
线偏振光吸收的典型特征是只有那些吸收跃迁偶极矩与照射光的电矢量平行的才能够被受激吸收,如果跃迁偶极矩垂直于该电矢量则不会发生受激吸收,这种二向色性在各向异性有机固态材料上可以表现出来。
3.4.2 发 射
对于取向聚合物只有吸收跃迁偶极矩平行于入射激发光电矢量的才能发射荧光,如果高分子的取向并不完全,发射的光也不会是完全线偏振光。
4 偏光效应
4.1 偏光干涉效应
偏光叠加后产生的光学现象是偏光干涉效应,阿拉果(Arago)和菲涅耳(Fresnel)在杨氏实验装置的两束相干光束中各放置一个偏光器,当透过两偏光器的线偏光振动面平行时,在两光束重叠区有干涉花样,如果把两个正交放置,则干涉花样消失,重叠区呈现均匀照度,再用偏光器检查叠加区内的光,发现这些光是椭圆偏振光。普通光源和偏振光源的干涉都有很多实际应用,液晶显示模式的STN-LCD绿底黑字显示就是偏光干涉着色结果。偏振光干涉时出现的彩色现象称为色偏振,在正交偏光片之间放置平行平面双折射晶体(或液晶盒),o光和e光有光程差,会发生双折射干涉。当相位差δ=2π(ne-no)d/λ=2kπ,k=0、1、……时,发生相消干涉;当相位差δ=2π(ne-no)d/λ=(2k+1) π,k=0、1、……时,发生相长干涉。如果用白光入射,对各种波长的光来说,相长干涉和相消干涉的条件不能同时满足,因而不同波长的光有不同程度的加强和减弱,从检偏器透射的光呈现绚丽的彩色,就是色偏振现象。
4.2 电光效应
将物质置于电场中时,某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性,这种物质的折射率因外加电场而发生变化的现象为电光效应。电光效应包括克尔效应和泡克耳斯效应。
4.2.1 克尔效应
1875年英国物理学家克尔(Kerr)发现,玻璃板在强电场作用下具有双折射性质,称为克尔效应,后来发现多种液体和气体都能产生克尔效应。
观察克尔效应的实验装置:内盛某种液体(如硝基苯)的玻璃盒子称为克尔盒,盒内装有平行板电容器,加电压后产生横向电场。克尔盒放置在两正交偏光片P和A之间,无电场时液体为各向同性,光不能通过A;存在电场时液体具有了单轴晶体的性质,光轴沿电场方向,此时有光通过A。实验表明,在电场作用下,主折射率之差与电场强度的平方成正比。电场改变时,通过A的光强跟着变化,故克尔效应可用来对光波进行调制。液体在电场作用下产生极化,这是产生双折射性的原因。电场的极化作用非常迅速,在加电场后不到10-9秒内就可完成极化过程,撤去电场后在同样短的时间内重新变为各向同性。克尔效应这种迅速动作的性质可用来制造几乎无惯性的光的开关――光阀,在高速摄影、光速测量和激光技术中获得了重要应用。
4.2.2 泡克耳斯效应
1893年由德国物理学家泡克耳斯(Pockels)发现,一些晶体在纵向电场(电场方向与光的传播方向一致)作用下会改变其各向异性性质,产生附加的双折射效应。例如把磷酸二氢钾晶体放置在两块平行的导电玻璃之间,导电玻璃板构成能产生电场的电容器,晶体的光轴与电容器极板的法线一致,入射光沿晶体光轴入射。与观察克尔效应一样,用正交偏光片系统观察。不加电场时,入射光在晶体内不发生双折射,光不能通过A;加电场后,晶体感生双折射,就有光通过A。泡克耳斯效应与所加电场强度的一次方成正比,大多数压电晶体都能产生泡克耳斯效应。泡克耳斯效应与克尔效应一样常用于光阀、激光器的Q开关和光波调制等。液晶显示器某些显示模式就可以看成是反式克尔效应或反式泡克耳斯效应,无电场时有双折射干涉,施加电场后双折射干涉效应消失,达到显示效果。
4.3 磁光效应
将物质置于磁场中时,物质的光学性质发生变化的现象称为磁光效应,包括法拉第效应、克尔磁光效应、科顿-穆顿效应、塞曼效应等。非旋光性物质在纵向磁场作用下,使平面偏振光的振动面发生旋转的现象称为法拉第效应,1845年由法拉第发现。入射的线偏振光在已磁化的物质表面反射时,振动面发生旋转的现象称为克尔磁光效应,1876年由克尔发现。光从处在垂直磁场内的介质中通过时,产生的双折射现象称为佛克脱(Voigt)效应,1902年由佛克脱发现。光从处在横向磁场内的介质中通过时,产生的双折射现象称为科顿-穆顿(Cotton-Mouton)效应,1907年由科顿和穆顿发现。
4.4 压光效应
一些各向同性的透明物体受到应力作用后,发生折射率变化,或产生了双折射性,或产生了旋光性,在偏光片之间能看到干涉花样,这种因应力作用而使材料光学性质发生变化的现象称为压光效应,又称弹光效应。应用压光效应测试材料中应力分布的技术称光测弹性术,压光效应还被应用到激光调制上。胆甾相液晶在恒定温度下螺距随压力变化,决定布拉格选择反射显示不同的颜色,也是一种压光效应,或称压色效应,能够被用作压力传感器。某种聚合物分散液晶膜在按压作用下由散射态变为半透明态,又是一种更明显的压光效应。在偏光显微镜下观察,按压前液晶微滴是不规整的圆球,按压后液晶微滴变成轮胎轮毂形状,表明应力对液晶分子有取向作用,这种按压后的偏光显微镜图案可以通过建立恰当的物理模型用计算机模拟出来。
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一、初三分流及高中后培训模式
在经济落后地区,根据每年的初三毕业生人数及高中招生人数比较,约有60%的初中毕业生不能升入普通高中学习,普高毕业生中又有60%以上的学生不能进入高校学习。这部分学生就成为社会新增劳动力,但他们又无劳动技能,不好就业。因此可将这两部分学生进行初三分流及高中后培训,纳入中等职业技术学校学习,学会一定的技能后再就业安置,提高劳动技能。
(1)初三分流。初三毕业生多数年龄小,还未达到法定的劳动年龄,又无劳动技能。因此,在初三的第二学期,对中等成绩以下的学生分流出来做中等职业学校的学生,可在本校就读,根据中等职业学校的教学计划开设课程,由当地职高订教材,并对其教学进行指导,只开设文化课,即“0.5+1.5或0.5+2.5”的模式,这样既减轻了学生家长的负担,又为学生提供了学习的机会;第二学期再集中到报读的中职学校学习。同时学生能提前半年进入社会就业,毕业后由职校对他们进行就业安置。
(2)高中后培训。高中毕业生中,大部分不能升入高校学习,成为社会新增劳动力,若这些毕业生直接进入社会就业市场,又苦于无就业所备的相应知识和技能,一旦推行劳动准入制度,则会失业或难以再就业。因此,对这部分学生开展高中后培训,进入中等职校学习半年或一年的劳动技能,并经鉴定发放相应的劳动技能证书后再去就业。
初三第二学期分流和高中后培训,即使学生能学到一定的劳动技能,提高劳动素质,又为今后劳动准入制度的规范,解决了学生就业后的后顾之忧。
二、学习―实践紧密结合模式
职业技术学校的学生,主要是学习相应的职业技术,掌握职业技能,提高就业能力。在掌握理论知识的基础上,必须熟练掌握实践操作技能,以实践操作为主导,使之就业后适应工作。因此,在职业学校的教学中,应将理论学习与实践操作紧密结合。可采取如下办法。
(1)学校+工厂。学生在学校学习理论知识半年后,进入工厂实际操作训练半年,第二、三年也如此。在工厂的操作训练期间,学校和工厂各派一人进行实地指导和管理,使学生能正确掌握操作技能,同时厂方还可适当发给学生基本生活费,这样,既减轻了学生及家长的经济负担,又真正掌握了操作技能,增强了学生的就业竞争能力。
(2)学校+实验基地。在条件有限的边远地区,进入工厂实习困难,学校可建立相应的模拟实验室或基地,学生就在实验室或基地进行操作训练,仍可采取半年理论加半年实践的形式,也可边学习边实践,使学生在理论学习过程中掌握操作技能。
学生通过理论学习与实践紧密结合的模式,掌握了相应专业的操作技能,真正实现学以致用,就业后能胜任其工作。
三、以中等职业为主,融成人教育、培训为一体的模式
中等职业技术学校的功能,除中等职业学历教育外,还可肩负起当地培训及成人教育的任务。因此,在发展中等职业学历教育的同时,抓好成人教育(学历与非学历)和培训工作,扩大职教办学规模及社会效应,以推动职业教育的稳步发展。
(1)中职教育+成人教育。充分发挥和利用职业教育资源优势,在职业学校开办成人学历教育。可与当地党校或其他高校合作,作为高校的教学点或工作站,在他们的指导下开展成人学历教育工作,为当地的在职干部、职工及社会青年提供学习深造的机会,也为地方经济的发展服务,拓宽办学路子,扩大办学规模。
(2)中职教育+培训。中等职业技术学校要充分发挥自身的职能,拓宽办学形式,扩大办学规模;要充分利用自身资源优势,积极向上争取、申报相关培训资格,争取当地的各种培训项目(农村劳动力转移培训、特种作业培训、信息技术培训等)。通过争取这些培训项目来拓宽办学形式,进而扩大规模,增加社会、规模效应,办出特色和成果,赢得社会的认可,使职业学校稳步向前发展。
四、集团化办学模式
根据中央、省、市《关于大力发展职业技术教育的意见》的文件精神,大力发展职业教育,使之形成良性循环之势,本着“资源共享、优势互补、互惠互利、协调发展”的办学原则,以市场就业为导向,面向就业市场培养人才,采取校企、校校结合等方式办学,拓宽中等职业学校办学路子,可采取“0.5+1.5、1+1、1+2”等办学模式形成集团化办学。
(1)职业技术学校与乡镇中学联合办学。为扩大中等职业技术学校的办学规模及带动乡镇学校为当地经济发展服务。同时减轻学生及家长负担,实行以职业中学为龙头,乡镇中学为职校的教学点的集团化办学模式。初三学生在乡镇中学(初中)学习文化基础课0.5~1年后再到职校学习专业技能1~1.5年,各中学采用职校下发的教学计划和教材,在职校指导下开展教育教学工作。这样,既为不能升入普高的学生提供了就读机会,又扩大了职校的规模,达到整合、共享资源的目的。
(2)职校与经济发达地区校校、校企结合。这种办学模式是对经济落后地区教学资源不足的一种补充,利用经济发达地区学校的资源或企业资源,使经济落后地区的中等职业学校的学生能学到自己想学的专业、技能,增加学生毕业后的就业选择。对学生采取分段学习、分段管理,共同招生培养和就业安置。在企业期间实行带薪实习的办法,解决贫困学生学习上的经济困难。分段学习、管理采取“1+1、0.5+1.5、1+2”的模式(在当地职校学0.5~1年后,到联办学校或企业学习或带薪实习1~2年)。
【关键词】实践教育;职业教育;策略初探
实践性教学在我国的发展历史并不久,但对于经济和社会的建设却具有十分重大的意义,特别是由于职业技术教育中的发展模式和当前实用性的社会相互吻合,因此能够培养出更多的具有一定实践技能的人才,供社会需要。当今社会,我国的职业教育进入到白日化的阶段,人们对于职业教育没有合理的重视,而过多的在意书本上填鸭式的教学方法,这种方法的实践性较差,不能够更好的培训人才。职业教育在我国尚没有成熟的办学体系,同时又受到传统思想和教育模式的影响,因此,方式和内容方面大多数和国外的类似,但又有些脱离当今的社会。加强职业教学技能中学生的自主能力和实践能力,是做好实践性教学的关键所在。
一、实践性教学的作用和意义
1.一般来说,实践性教学对于专业课程的理解比较深刻,可以培养学生的实践动手能力。主要的技能包括:职业技能、职业技巧、职业道德、职业从业能力等几个方面。它们对于学生自我能力的培养,实现全民化具有重要的意义,因此是一种实践性很强的教育教学活动。
我国在多年的职业教学过程中,为社会培养了众多的人才,但是大多数的毕业生在工作时还是不能够学以致用,这给当前的职业教育提出了新的要求。总的来说,这种现象出现的原因是学生在就学期间没有按照学校的要求,掌握基本真正的技术,缺乏相关的操作技能,再加上一些社会功利因素的影响,学生的动手能力和实际的操作能力会变差。
改变教育教学模式,提高学生的动手能力和实践能力,遵循一般的教育规律,符合社会的发展要求等,都是做好实践性教学的关键所在,尤其是在教学计划的制定和教学方法的改革方面,要做到教学和就业合二为一。确保职业教育的特色性,生机性和基本的活力,使得培养出来的学生都能够符合社会的要求,保证其基本的技能和生存的能力,使其成为当前就业中重要组成部分。
2.在实践性教学的过程中,学生和老师之间要做到教学沟通,也就是说,都要适应当前的形式发展和对于新的教学形式的要求。学校作为教学的主要场所,在职业教育的教学方式方面要一改过去的填鸭式和封闭式,取而代之以开放式的教学,多鼓励学生参加社会活动和实践,帮助学生将学习到的知识合理的运用到日常的工作中去,既要传授知识,又要结合学校的特点,按时定点为学生答疑解惑,培养起动手能力。
教学中,要始终遵循实用的原则,培养学生的道德素养和健康的心理要素,锻炼其过硬的知识技能和水平。在重视职业教育的同时,保证教师队伍的培养,加强教师的专业素质和熟练的技能技巧。保证每位教师都能够做到知识渊博的同时,胜任自己的工作,同时熟悉周围的相关课程,能够做到举一反三,这才是真正才应试教育到素质教育的过渡。
因此,学校要加大教学基地和设施的资金投入,为教师将理论知识转化为主富的实践操作技能的创造更多的机会和条件,建立一支理论与实践教学真正有机统一的。能教能做”的“双师型”教师队伍,从而为社会输送通理论精技术的实用型专业技术人才。
3.实践性教学是适应社会经济发展的需要,对社会产生较大影响的重要手段。改革开放新形势要求每一个职业学校必须始终将人才质量的培养放在首位,以培养实用型技术人才为目标,充分利用自己的人才和技术优势,坚持“面向全体学生,为社会培养全面人才”的教学方针,服务于社会,加强实践性教学,选择适合本地经济发展的优势专业,有针对性的办学同时要重视学校科研工作,实现教学与科研和社会实践的结合,使学生毕业后能够迅速适应用人单位的需要和社会发展的要求,从而形成学生培养与就业的良性循环。
二、实践性教学的实现手段和途径
1.加大资金投入,增加实践性教学设施,搞好实验实习基地建设。
职业教育学校必须具备学生可从中掌握实用技术技能的实践性教学活动基地和设施,挖掘社会外部潜力,加强纵、横向联系,扩大联合办学和辐射面,建立社会实习基地,为学生的技能培养提供良好的实践条件,从而有力地促进实践性教学活动的开展。
2.调整师资资源配置,挖掘学校内部潜力,发挥教师的丰观能动性和工作积极性。
要求每个教师必须根据教学需要,坚持深入实际,主动接受继续教育和业务能力培养,在坚持努力提高专业技术理论水平的同时积极主动地深入实习基地学习实际技术,提高实践操作能力。不仅要有一支理论水平高的师资队伍,还应采取一系列有效措施,充分调动广大教师的积极性,发挥他们的主观能动作用,全方位地开展实践性教学活动,建立一支实践技能更高的师资队伍,从瓜为高技术人才的培养创造必备的条件。
3.改变现行教学模式,加强实践性教学环节的实施。
首先,要科学地安排教学计划,在保证基本理论、知识和技能统一要求的前提下,对教学内容进行必要的删补,使讲授内容能紧密地结合实际,使每位学生所学知识都能。学以致用”。其次,要选择合适的教学方法,采用直观教具、标本、挂图、实验或病例分析等进行讲授,将抽象的理论传授改为直观教学,更要重视让学生到实习基地等社会实践中去体会教学内容。这样使书本知识和临床实践紧密结合,更便于学生理解、接受书本理论知识。
三、结语
总而言之,实践性的教学模式对于当前的职业教育发展具有指导性的意义,同时做好实践性的教学,可以提高经济和社会的发展水平。各个学校只有充分利用经济发展带来的机遇,加大改革的力度,重视实践性的教学模式,才能够从根本上抓好教育,为社会培养更多的技术性人才,造就更多的新型劳动者。
参考文献
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第十四节
抗感染药物
一、A1
1、青霉素钠在室温和稀酸溶液中会发生的变化是
A、分解为青霉醛和青霉酸
B、6-氨基上的酰基侧链发生水解
C、β-内酰胺环水解开环生成青霉酸
D、发生分子内重排生成青霉二酸
E、发生裂解生成青霉酸和青霉醛酸
2、β-内酰胺类抗生素的作用机制是
A、干扰核酸的复制和转录
B、影响细胞膜的渗透性
C、抑制黏肽转肽酶的活性,阻止细胞壁的合成
D、为二氢叶酸还原酶抑制剂
E、干扰细菌蛋白质的合成
3、第一个耐酶耐酸性的青霉素是
A、苯唑西林
B、青霉素钠
C、青霉素V
D、氨苄西林钠
E、克拉维酸
4、属于头孢噻肟钠特点的是
A、结构中的甲氧肟基顺式抗菌活性强
B、在7-位侧链上β位上是顺式的甲氧肟基
C、7-位侧链α位上是2-氨基噻唑基
D、不具有耐酶和广谱特点
E、对革兰阴性菌作用不如第一、第二代
5、下列具有酸碱两性的药物是
A、吡罗昔康
B、土霉素
C、氢氯噻嗪
D、丙磺舒
E、青霉素
6、可用于抗铜绿假单胞菌的药物是
A、链霉素
B、庆大霉素
C、卡那霉素B
D、卡那霉素A
E、新霉素B
7、红霉素的结构改造位置是
A、C3的糖基,C12的羟基
B、C9酮,C6羟基,C7的氢
C、C9酮,C6羟基,C8的氢
D、C9酮,C6氢,C8羟基
E、C9酮,C6氢,C7羟基
8、与罗红霉素在化学结构相似的药物是
A、青霉素
B、土霉素
C、红霉素
D、克拉维酸
E、四环素
9、不良反应是已上市喹诺酮类药物中最小的抗菌药是
A、阿昔洛韦
B、呋喃妥因
C、奈韦拉平
D、左氧氟沙星
E、金刚烷胺
10、下列药物中属于第四代喹诺酮类药物的是
A、西诺沙星
B、环丙沙星
C、诺氟沙星
D、培氟沙星
E、吉米沙星
11、下列哪一种药物可以产生银镜反应
A、巴比妥
B、阿司匹林
C、地西泮
D、苯佐卡因
E、异烟肼
12、下列描述与异烟肼相符的是
A、异烟肼的肼基具有氧化性
B、遇光氧化生成异烟酸,使毒性增大
C、遇光氧化生成异烟酸铵,异烟酸铵使毒性增大
D、水解生成异烟酸铵和肼,异烟酸铵使毒性增大
E、异烟肼的肼基具有还原性
13、加入氨制硝酸银试液后在管壁有银镜生成的药物是
A、利福平
B、异烟肼
C、环丙沙星
D、阿昔洛韦
E、诺氟沙星
14、下列叙述与利福平相符的是
A、为鲜红色或暗红色结晶性粉末
B、为天然的抗生素
C、在水中易溶,且稳定
D、加盐酸溶解后遇亚硝酸钠试液颜色由橙红色变为白色
E、经氢氧化钠液水解后与铁离子作用显紫红色
15、复方磺胺甲噁唑的处方成分药是
A、磺胺嘧啶+磺胺甲噁唑
B、磺胺嘧啶+丙磺舒
C、磺胺甲噁唑+阿昔洛韦
D、磺胺甲噁唑+甲氧苄啶
E、磺胺嘧啶+甲氧苄啶
16、甲氧苄啶(TMP)的作用机制是
A、抑制二氢叶酸合成酶
B、抑制二氢叶酸还原酶
C、参与DNA的合成
D、抑制β-内酰胺酶
E、抗代谢作用
17、关于氯霉素的特点表述不正确的是
A、白色或者微带黄绿色粉末
B、具有1,3-丙二醇结构
C、含有两个手性碳原子
D、只有1R,2R-或D(-)异构体有活性
E、水溶液在pH2~7性质稳定
18、以下关于氟康唑说法错误的是
A、结构中含有1个三氮唑
B、蛋白结合率较低
C、生物利用度高
D、能够穿透中枢
E、对白色念珠菌及其他念珠菌有效
19、第一个口服有效的咪唑类广谱抗真菌药物是
A、克霉唑
B、咪康唑
C、酮康唑
D、伊曲康唑
E、氟康唑
20、可以用于预防和治疗各种A型流感病毒的药物是
A、阿昔洛韦
B、阿糖胞苷
C、齐多夫定
D、利巴韦林
E、金刚烷胺
21、下列关于奈韦拉平的描述正确的是
A、属于核苷类抗病毒药物
B、HIV-1逆转录酶抑制剂
C、进入细胞后需要磷酸化以后起作用
D、本品耐受性好,不易产生耐药性
E、活性较强,单独使用,用于治疗早期HIV病毒感染者
22、阿米卡星的临床应用是
A、抗高血压药
B、抗菌药
C、抗疟药
D、麻醉药
E、利尿药
23、属于四环素类抗生素的药物是
A、多西环素
B、氨曲南
C、红霉素
D、头孢哌酮
E、盐酸克林霉素
24、下列药物中哪个是β-内酰胺酶抑制剂
A、阿莫西林
B、阿米卡星
C、克拉维酸
D、头孢羟氨苄
E、多西环素
25、下列各药物中哪个属于碳青霉烯类抗生素
A、舒巴坦
B、亚胺培南
C、克拉维酸
D、硫酸庆大霉素
E、乙酰螺旋霉素
26、属于单环β-内酰胺类抗生素的药物是
A、西司他丁
B、氨曲南
C、克拉维酸
D、亚胺培南
E、沙纳霉素
27、齐多夫定主要用于治疗
A、结核病
B、带状疱疹
C、流感
D、艾滋病
E、斑疹伤寒
28、下列与磺胺类药物不符的叙述是
A、苯环上的氨基与磺酰胺必须处在对位
B、N的一个氢被杂环取代时有较好的疗效
C、为二氢叶酸还原酶抑制剂
D、苯环被其他取代则抑制作用消失
E、抑菌作用与化合物的PKa有密切的关系
29、在喹诺酮类抗菌药的构效关系中,产生药效的必需基团是
A、5位氨基
B、1位氮原子无取代
C、3位羧基和4位羰基
D、7位无取代基
E、8位氟原子取代
30、结构中含有三氮唑的抗真菌药是
A、氟康唑
B、阿昔洛韦
C、咪康唑
D、酮康唑
E、利巴韦林
31、第三代喹诺酮类抗菌药抗菌谱更广,是因为在其分子中引入了
A、氮原子
B、氧原子
C、氟原子
D、溴原子
E、碘原子
32、为增加稳定性和抗菌活性,可对红霉素进行的结构改造位置包括
A、1α、3α引入F原子
B、C9酮,C6羟基,C8氢
C、C6酮,C7氢,C9甲基
D、12α、16β甲基进入甲基
E、C9酮,C6氢,C8羟基
33、下列描述与异烟肼不相符的是
A、异烟肼的肼基具有还原性
B、异烟肼的吡啶结构具有氧化性
C、微量金属离子的存在,可使异烟肼水溶液变色
D、酰肼结构不稳定,在酸或碱存在下,均可水解成烟酰胺和肼
E、游离肼的存在使毒性增加,变质后异烟肼不可再供药用
34、结构改造后可衍生为克拉霉素的抗生素是
A、氯霉素
B、红霉素
C、青霉素
D、四环素
E、庆大霉素
35、苯唑西林钠与青霉素相比较,其主要优点为
A、耐酶
B、抗菌谱广
C、耐酸
D、性质稳定
E、无过敏反应
二、B
1、A.氯霉素
B.罗红霉素
C.氨苄西林
D.四环素
E.舒巴坦
、与茚三酮试液呈颜色反应的是
A、
B、
C、
D、
E、
、主要用于治疗伤寒病的是
A、
B、
C、
D、
E、
2、A.马来酸氯苯那敏
B.诺氟沙星
C.呋喃妥因
D.头孢哌酮
E.雷尼替丁
、具体β-内酰胺结构的药物是
A、
B、
C、
D、
E、
、具有喹诺酮结构的药物是
A、
B、
C、
D、
E、
答案部分
一、A1
1、【正确答案】
D
【答案解析】
青霉素中含有β-内酰胺环,化学性质不稳定,在酸碱或者β-内酰胺酶存在下,均易发生水解和分子重排反应,使β-内酰胺环破坏失去抗菌活性。在室温稀酸条件下可以发生分子内重排,失去抗菌活性,而在碱性条件下会发生水解反应生成青霉噻唑酸而失效。
【该题针对“β-内酰胺类”知识点进行考核】
【答疑编号100408695,点击提问】
2、【正确答案】
C
【答案解析】
影响细胞膜的渗透性为多黏菌素的抗菌机制,干扰核酸的复制和转录是萘啶酸的作用机制,干扰细菌蛋白质的合成为氨基苷类、四环素类和氯霉素类的作用机制,抑制黏肽转肽酶的活性,阻止细胞壁的合成为β-内酰胺类抗生素的作用机制。
【该题针对“β-内酰胺类”知识点进行考核】
【答疑编号100408694,点击提问】
3、【正确答案】
A
【答案解析】
青霉素产生耐药性的原因之一是细菌产生β-内酰胺酶,使青霉素发生水解而失效,在改造过程中发现了具有较大位阻的耐酶青霉素,其中,异恶唑类青霉素不仅耐酶而且耐酸,苯唑西林是第一个耐酸耐酶青霉素。
【该题针对“β-内酰胺类”知识点进行考核】
【答疑编号100408693,点击提问】
4、【正确答案】
A
【答案解析】
头孢噻肟钠属于第三代头孢类衍生物,在7-位侧链上α位上是顺式的甲氧肟基β位上是2-氨基噻唑基,抗菌活性高于第一、第二代头孢,具有耐酶和广谱的特点,结构中以甲氧肟基顺式抗菌活性强。
【该题针对“β-内酰胺类”知识点进行考核】
【答疑编号100408692,点击提问】
5、【正确答案】
B
【答案解析】
土霉素属于四环素类抗生素,结构中含有酸性的酚羟基和烯醇羟基及碱性的二甲氨基,属于两性化合物。
【该题针对“四环素类”知识点进行考核】
【答疑编号100408713,点击提问】
6、【正确答案】
B
【答案解析】
链霉素和卡那霉素A用于抗结核作用,新霉素B用于局部用药,庆大霉素则用于抗铜绿假单胞菌感染,卡那霉素B用于革兰阴性菌和革兰阳性菌感染。
【该题针对“氨基糖苷类”知识点进行考核】
【答疑编号100408690,点击提问】
7、【正确答案】
C
【答案解析】
对红霉素分子中参与酸催化脱水环合的C9-酮、C6-羟基及C8-氢进行改造可增加稳定性和抗菌活性。
【该题针对“大环内酯类”知识点进行考核】
【答疑编号100408942,点击提问】
8、【正确答案】
C
【答案解析】
抗生素按化学结构分为:β-内酰胺类,代表药物有青霉素类和头孢菌素类;四环素类,代表药物有四环素和多西环素;大环内酯类,代表药物有红霉素和罗红霉素;氨基苷类,代表药物有链霉素和卡那霉素。
【该题针对“大环内酯类”知识点进行考核】
【答疑编号100408702,点击提问】
9、【正确答案】
D
【答案解析】
左氧氟沙星是第三代喹诺酮类抗菌药,其不良反应是已上市喹诺酮类药物中最小的。
【该题针对“喹诺酮类”知识点进行考核】
【答疑编号100408955,点击提问】
10、【正确答案】
E
【答案解析】
喹诺酮类抗菌药物按其发展及作用分为四代,第一代代表药物是萘啶酸和吡咯酸;第二代主要包括西诺沙星和吡哌酸;第三代是应用较广的药物,比如环丙沙星、诺氟沙星、培氟沙星、依诺沙星、氧氟沙星等;第四代代表药物有克林沙星和吉米沙星,这类也称为超广谱抗感染药物.
【该题针对“喹诺酮类”知识点进行考核】
【答疑编号100408699,点击提问】
11、【正确答案】
E
【答案解析】
肼基具有较强还原性,与硝酸银作用时被氧化,同时将银离子还原,析出金属银,产生银镜反应。
【该题针对“抗结核病药”知识点进行考核】
【答疑编号100408825,点击提问】
12、【正确答案】
E
【答案解析】
异烟肼在碱性溶液中,有氧或金属离子存在时,易于分解产生异烟酸盐、吡嗪酰胺及二异烟酰双肼,分子中的含有肼的结构,具有还原性,而且有毒性。
【该题针对“抗结核病药”知识点进行考核】
【答疑编号100408714,点击提问】
13、【正确答案】
B
【答案解析】
异烟肼具有还原性,与硝酸银发生氧化还原反应,生成单质银,附着在试管壁上。
【该题针对“抗结核病药”知识点进行考核】
【答疑编号100408712,点击提问】
14、【正确答案】
A
【答案解析】
利福平是半合成抗生素,鲜红色或暗红色粉末状物质,服用后代谢物也呈红色或是暗红色。
【该题针对“抗结核病药”知识点进行考核】
【答疑编号100408710,点击提问】
15、【正确答案】
D
【答案解析】
复方磺胺甲噁唑为磺胺甲噁唑与抗菌增效剂甲氧苄啶组成的复方制剂。
【该题针对“磺胺类药物”知识点进行考核】
【答疑编号100409083,点击提问】
16、
【正确答案】
B
【答案解析】
磺胺类抗菌药物作用机制是抑制细菌的二氢叶酸合成酶,而磺胺类抗菌增效剂如甲氧苄啶则是抑制二氢叶酸还原酶,两者同时使用可以增强抗菌活力,降低耐药性。
【该题针对“磺胺类药物”知识点进行考核】
【答疑编号100408711,点击提问】
17、
【正确答案】
E
【答案解析】
氯霉素有四个旋光异构体,其中,只有1R,2R-或D(-)苏阿糖型异构体有活性,其水溶液在中性或者弱酸性(pH4.5~7.5)较稳定,但在强酸性或者强碱性溶液中均不稳定,都可以引起水解。
【该题针对“其它抗菌药”知识点进行考核】
【答疑编号100408691,点击提问】
18、
【正确答案】
A
【答案解析】
氟康唑结构中含有两个三氮唑。
【该题针对“抗真菌药”知识点进行考核】
【答疑编号100411189,点击提问】
19、
【正确答案】
C
【答案解析】
目前,抗真菌药物发展较快,尤以抗深部真菌感染的药物更为显著。在20世纪60年代末,克霉唑和咪康唑面世,推动了唑类抗真菌药物的迅速发展。酮康唑是第一个口服有效的咪唑类广谱抗真菌药物,对皮肤真菌及深部真菌感染均有效。伊曲康唑是1980年合成的三氮唑类药物,用三氮唑代替了咪唑环。该药具有广谱抗真菌作用,体内体外抗真菌作用比酮康唑强5~100倍。氟康唑为氟代三唑类抗真菌药,可以口服,抗真菌谱广,副作用小,已成为该类抗真菌药中最引入注目的品种。
【该题针对“抗真菌药”知识点进行考核】
【答疑编号100411188,点击提问】
20、
【正确答案】
E
【答案解析】
抗病毒药物中,金刚烷胺临床上用于预防和治疗各种A型流感病毒。
【该题针对“抗病毒药”知识点进行考核】
【答疑编号100408701,点击提问】
21、
【正确答案】
B
【答案解析】
奈韦拉平为非核苷类逆转录酶抑制剂,应与至少两种以上的其他的抗逆转录病毒药物一起使用,单用会很快产生耐药病毒,进入细胞后不需要磷酸化而是与HIV-1的逆转录酶直接连接。
【该题针对“抗病毒药”知识点进行考核】
【答疑编号100408700,点击提问】
22、
【正确答案】
B
【答案解析】
阿米卡星不仅对卡那霉素敏感菌有效,对卡那霉素有耐药的绿脓杆菌、大肠杆菌和金葡菌均有显著作用。
【该题针对“氨基糖苷类”知识点进行考核】
【答疑编号100412271,点击提问】
23、
【正确答案】
A
【答案解析】
C为大环内脂类抗生素,B、D为β-内酰胺类抗生素,E为其他类抗生素。
【该题针对“四环素类”知识点进行考核】
【答疑编号100412270,点击提问】
24、
【正确答案】
C
【答案解析】
β-内酰胺酶抑制剂中氧青霉烷的典型药物为克拉维酸,克拉维酸钾是克拉维酸的钾盐。
【该题针对“β-内酰胺类”知识点进行考核】
【答疑编号100412269,点击提问】
25、
【正确答案】
B
【答案解析】
亚胺培南属于碳青霉烯类抗生素。
【该题针对“β-内酰胺类”知识点进行考核】
【答疑编号100412268,点击提问】
26、
【正确答案】
B
【答案解析】
氨曲南属于单环的β内酰胺类抗生素。
【该题针对“β-内酰胺类”知识点进行考核】
【答疑编号100412267,点击提问】
27、
【正确答案】
D
【答案解析】
核苷类主要有齐多夫定,它是美国FDA批准的第一个用于艾滋病及其相关症状治疗的药物。
【该题针对“抗病毒药”知识点进行考核】
【答疑编号100661636,点击提问】
28、
【正确答案】
C
【答案解析】
磺胺类药物为二氢叶酸合成酶抑制剂。
磺胺类药物的构效关系
(1)芳伯氨基与磺酰氨基在苯环上必须互成对位,邻位及间位异构体均无抑菌作用。
(2)苯环用其他环代替,或在苯环上引入其他基团,都将使抑菌作用降低或消失。
(3)磺酰氨基N-单取代化合物可使抑菌作用增强,而杂环取代时,抑菌作用均明显增加。N-双取代化合物一般均丧失活性。
(4)如果4位氨基上的取代基在体内可分解为游离氨基,则仍有活性。
【该题针对“磺胺类药物”知识点进行考核】
【答疑编号100661635,点击提问】
29、
【正确答案】
C
【答案解析】
喹诺酮类抗菌药的构效关系
(1)吡啶酸酮的A环是抗菌作用必需的基本药效基因,变化较小。其中3位-COOH和4位C=0与DNA促旋酶和拓扑异构酶结合,为抗菌活性不可缺少的部分。
(2)B环可作较大改变,可以是骈合的苯环(X=CH,Y=CH)、吡啶环(X=N,Y=CH)和嘧啶环(X=N,Y=N)等。
(3)1位取代基为烃基或环烃基活性较佳,其中以乙基或与乙基体积相近的氯乙基或体积较大的环丙基取代活性较好。此部分结构与抗菌强度相关。
(4)5位可以引入氨基,虽对活性影响不大,但可提高吸收能力或组织分布选择性。
(5)6位引入氟原子可使抗菌活性增大,增加对DNA促旋酶的亲和性,改善对细胞的通透性。
(6)7位引入五元或六元杂环,抗菌的活性均增加,以哌嗪基为最好,但也增加了对中枢的作用。
(7)8位以氟、甲氧基取代或与1位以氧烷基成环,可使活性增加。
【该题针对“喹诺酮类”知识点进行考核】
【答疑编号100661634,点击提问】
30、
【正确答案】
A
【答案解析】
氟康唑是根据咪唑类抗真菌药物构效关系研究结果,以三氮唑替换咪唑环后得到的抗真菌药物。
【该题针对“抗真菌药”知识点进行考核】
【答疑编号100662291,点击提问】
31、
【正确答案】
C
【答案解析】
第三代喹诺酮类的代表药物有诺氟沙星、依诺沙星、环丙沙星、氧氟沙星、洛美沙星、培氟沙星、氟罗沙星、妥舒沙星、左氧氟沙星和斯帕沙星等。其结构特点是在6位引入氟原子、7位多为哌嗪或其类似物及衍生物。这类药物抗菌谱更广,不仅对革兰阴性菌有较强的抑菌作用,而且对革兰阳性菌也显示出较强的活性。具有良好的组织渗透性,除脑组织和脑髓液外,在各种组织和体液中均有较好的分布。因此,其应用范围也扩大到人体诸多部位。
【该题针对“喹诺酮类”知识点进行考核】
【答疑编号100662184,点击提问】
32、
【正确答案】
B
【答案解析】
对红霉素分子中参与酸催化脱水环合的C9-酮、C6-羟基及C8-氢进行改造可增加稳定性和抗菌活性。
【该题针对“大环内酯类”知识点进行考核】
【答疑编号100661751,点击提问】
33、
【正确答案】
B
【答案解析】
异烟肼在碱性溶液中,有氧或金属离子存在时,易于分解产生异烟酸盐、吡嗪酰胺及二异烟酰双肼,分子中的含有肼的结构,具有还原性,而且有毒性。
【该题针对“抗结核病药”知识点进行考核】
【答疑编号100661753,点击提问】
34、
【正确答案】
B
【答案解析】
克拉霉素:是红霉素6位羟基甲基化得到的衍生物。体内活性明显高于红霉素,可耐酸,对需氧菌、厌氧菌、支原体和衣原体均有效,活性比红霉素高2~4倍。
【该题针对“大环内酯类”知识点进行考核】
【答疑编号100661295,点击提问】
35、
【正确答案】
A
【答案解析】
苯唑西林钠耐酶、耐酸,抗菌作用比较强,主要用于治疗耐青霉素的金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌感染。可以口服,抗菌谱类似青霉素,毒性低。
【该题针对“β-内酰胺类”知识点进行考核】
【答疑编号100661121,点击提问】
二、B
1、【正确答案】
C
【答案解析】
茚三酮反应:某些具有α-氨基的本类药物(如氨苄西林)遇茚三酮即显蓝紫色。
【该题针对“其它抗菌药”知识点进行考核】
【答疑编号100662320,点击提问】
【正确答案】
A
【答案解析】
氯霉素是由链霉菌产生,早期用于临床的一种广谱抗生素。主要缺点是毒性大,抑制骨髓造血系统,可引起再生障碍性贫血,所以临床应用受到限制。但迄今为止它在控制伤寒、斑疹伤寒方面仍是首选药物之一,是其他抗生素所不能替代的。
【该题针对“其它抗菌药”知识点进行考核】
【答疑编号100662321,点击提问】
2、【正确答案】
D
【答案解析】
青霉素类和头孢类都具有β-内酰胺结构。
【该题针对“喹诺酮类”知识点进行考核】
【答疑编号100662221,点击提问】
【正确答案】
B
【答案解析】
第三代喹诺酮类的代表药物有诺氟沙星、依诺沙星、环丙沙星、氧氟沙星、洛美沙星、培氟沙星、氟罗沙星、妥舒沙星、左氧氟沙星和斯帕沙星等。