光学论文

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光学论文范文第1篇

摘要：低温真空低温光学实验装置有限元ZYGO干涉仪梯形支撑

1引言

随着空间技术和军事技术的发展需要，探测仪器的分辨率要求越来越高。在深冷的条件下，当需要探测的目标信号十分虚弱时，探测仪器的背景辐射主要来自仪器本身的光学系统和支撑结构，探测仪器灵敏度严重受到系统本身辐射的影响，为减少这一热噪声，冷却光学系统是必需采用的方法。只有把光学系统冷却及其相关部件冷却到一定程度，才能有效地减少背景光子的通量，发挥背景极限探测器的功能，大大提高探测器灵敏度。在低温状态下工作的光学系统需要解决一系列新问题，这些新问题涉及材料特性、光学元件单元及系统整体性能变化、光学元件变形、低温污染等等，这就形成了一门新兴学科——低温光学。

自上世纪七十年代开始，美国首先对低温光学技术进行探究，最初主要用于各种观察、测量系统，例如低温红外望远镜、空载干涉仪器等。从机载、球载到星载，大多数系统都成功有效地完成了对外空的各种探测任务。欧洲一些国家也对低温光学系统的观察仪器进行了探究。国内起步于上世纪八十年代末，由于国内航天及其国防事业的发展要求有高灵敏度的探测器，而这些仪器将不可避免地用到低温光学系统。

我国的未来光学遥感系统采用了十几个光学元件，这些系统要求冷却到150K，并且对光学元件的控温范围要求非常严格，因此就需要研制一套低温真空实验装置对相关的光学元件进行低温实验。

2系统实验装置的建立

该光学系统的最主要部件之一是动镜装置部分。基于反射镜的温度要冷却到150K并对反射镜的变形进行探究的目的，就需要建立一套高真空和低温应用的实验系统，该系统还要满足进行其它光学元件的低温实验需要。系统实验装置由真空机组、低温真空腔体、防振系统、测量装置等主要部分组成。

2.1低温真空腔体设计

低温真空光学实验装置系统示意图如图1所示，1-机械泵2-预阀3-分子泵4-高阀5-铜带6-低温真空腔7-直线电机8-电源9-被测量光学系统10-ZYGO干涉仪11-光学窗口12-监控计算机13-温控电路14-铂电阻15-电热器16-液氮箱17-活性炭18-氮气19液氮20低阀。低温真空腔体是实验系统的核心部分，其示意图见如图2，1—抽气管2-液氮桶3-上腔体4-铜带5-引线出口6-支撑平台7-下腔体8-电机支撑9-梯形支撑10-光学窗口11-O形圈12-动镜支撑框架13-O形圈14-活性炭15-出气管16-进液管。腔体总高461mm，外壳直径284mm。内有圆柱形液氮容器，可以储存液体约4升。其中的光学元件支撑框架是专门为动镜设计的，其高度177mm。整个腔体可以测试直径小于250mm,高度小于200mm的各类反射镜和光学元件。

液氮桶下面用铜带接光学元件装置，当液氮桶灌注液氮后，冷量通过铜带传导给光学元件装置。下腔体的石英玻璃光学窗口直径为64mm.光学元件支撑结构由支撑平台和固定夹板组成。用固定夹板是为了防止光学元件框架移动，并保证光线垂直射到动镜表面上。由于动镜需要电机驱动，而电机的发热量为3-5W，而这部分热量辐射对动镜有很大影响，因此就用导热率较高的紫铜支撑把一部分热量尽可能的传递给系统外部。由于光学元件装置部分需要冷却因此就需要尽量避免它和外界和腔体传递热量，因此就考虑用梯形支撑，由于梯形支撑壁很薄，就起到了很好的隔热功能。

2.2真空抽气系统和活性炭处理

真空抽气系统由机械泵和分子泵组成。由于ZYGO干涉仪器对震动非常敏感，在光学测试的同时，关掉机械泵和分子泵。在关掉机械泵和分子泵的期间，还要维持真空腔体内的真空，故考虑在腔体内加活性炭以维持腔体内的真空度。为了去处活性炭中的水汽和其它气体，需要对其进行烘烤预处理。活性炭在加工的时候已经固定于上组件中，所以把整个上组件放在DZF-6210真空干燥箱中，在温度为100°C，烘烤约48小时使得真空度稳定在0.1Pa，然后再做真空低温实验。

2.3ZYGO激光平面干涉仪器

非平面的光学元件可以用He-Ne仪器进行光学测量，而平面型光学元件只能用ZYGO干涉仪如图3进行测量，由于ZYGO干涉仪器对震动非常敏感，因此就需要防震办法。如图3为ZYGO激光平面干涉仪及其防震装置。

3关键部件的分析和设计

3.1光学窗口的有限分析

干涉测量的光线要通过窗口，所以就要考虑窗口的厚度对测量误差的影响，应尽可能使光学窗口厚度最小，同时还要能承受外部一个大气压的功能。在外部一个大气压，内部几乎为真空的条件下，综合考虑窗口折射带来误差的影响和其强度的大小，要求石英玻璃窗口的最大变形小于一个波长λ（λ=0.53μm）。

通过ANSYS软件建立动镜的有限元模型，并施加边界条件，改变动镜的厚度，进行变厚度有限元分析。如图4-图6是其中比较有代表性的三个分析结果。从有限元分析结果可以得到不同厚度玻璃窗口最大变形比较。光学窗口厚8mm时其最大变形0.989μm远超过一个波长，当其厚度从10mm变到12mm,起最大变形都小于一个波长，但是变化值并不大。窗口厚度变大，其折射带来的误差就大，为了保证其强度，综合这两个因素选择10mm厚，径厚比为6.4∶1的玻璃窗口。

3.2梯形支撑的设计

梯形支撑是连接真空腔体和支撑平台的关键部件，如图7为其示意图,图中为热端温度，为冷端温度。它一方面要求满足尽量减少导热，起到“绝热”的功能，另一方面又要求其强度能满足实验的要求。

由公式4可以看出传热量和材料屈服强度和材料导热系数之比成反比。欲使传热量越小，就应该选择越大的材料，即材料的屈服强度尽量大，材料的导热系数尽量小。由文献[2和[3并且考虑到加工成本经济性，选择不锈钢作为梯形支撑的材料。并计算选取梯形支撑的壁厚1mm。参阅金属材料数据库可得到不锈钢的低温导热系数，对温度区间20K∽300K进行拟合可以得到不锈钢的导热系数拟合公式如图8所示。即

在设计载荷为500N,平安系数取1.5,不锈钢的屈服强度为210MPa,支撑高度为0.046m,高温端为300K,低温端取150K。由公式（4）计算得漏热量为0.042W,可以忽略不计。

4小结

现代技术的发展对观测和成像设备的工作波段和空间分辨率都有很高的要求，低温真空技术越来越受到关注。本文探究了小型低温光学实验装置的相关技术。重点讨论了真空低温腔的结构、光学窗口影响及其有限元分析和梯形支撑的设计，并给出了实验装置的系统示意图，对相关技术进行了探索，为近一步的低温光学探究打下了基础，并在以后的工作中不断完善。

参考文献

[1杨世铭陶文铨《传热学》（第三版）高等教育出版社1998

[2马庆芳芳荣生项立成郭舜《实用热物理性质手册》中国农业出版社1986

[3宋键朗杨奋为袁文彬等《材料手册——金属》上海航天局第八零七探究所1992

光学论文范文第2篇

1．1酚酸类化合物

酚酸类化合物是千里光中重要的化学成分。何忠梅等［8］分离千里光全草的乙酸乙酯提取物，从中得到绿原酸和咖啡酸。王雪芬等［9］从千里光中分离得到氢醌、对羟基苯乙酸、香荚蓝酸、水杨酸、焦粘酸。千里光中还含有2-(1，4-二羟基环己烷基)-乙酸［7］。

1．2黄酮类化合物

何忠梅等［8］研究表明千里光中含有槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、金丝桃苷、槲皮素、异鼠李素。史辑等［6］从千里光中提取分离出大黄素。陈录新等［7］利用色谱技术进行分离纯化，得到蒙花苷。

1．3挥发油类化合物

王道平等［10］采用固相微萃取-气相色谱-质谱法分离和鉴定千里光挥发油成分，试验结果表明千里光中主要含有的挥发油成分为十四烯、4-乙烯基苯酚、δ-榄香烯、4-乙烯基-2-甲氧基-苯酚、莰烯、(E，E)-α-金合欢烯和三环烯等。甘秀海等［11］利用水蒸气蒸馏法从千里光花中提取挥发油，主要分离出(E)-罗勒烯、橙花叔醇、α-蒎烯、(Z)-罗勒烯、2-萘胺等。何忠梅等［12］从千里光中分离得到主要挥发油成分为α-石竹烯、石竹烯氧化物、棕榈酸、亚油酸等。周欣等［13］利用GC-MS从黔产千里光中主要分离出萜类化合物、脂肪族类化合物和芳香族类化合物，含有芳樟醇、萜品醇、香叶醇、龙脑、丁子香酚、对聚伞素和植醇等活性成分。肖凤艳［14］对千里光茎、叶进行提取、分析得到正十六烷酸、2，6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)-双环-［3．1．1］-庚-2-烯、1-甲基-2-戊基-环丙烷等。

1．4萜类化合物

杨华等［15］从植物千里光中分得四个新艾里莫芬烷型倍半萜类成分，它们的结构分别为:7β，11-环氧-9α，10α-环氧-8-羰基艾里莫芬烷、8，11-过氧-9α，10α-环氧-6-烯-8β-羟基艾里莫芬烷、7(11)-烯-9α，10α-环氧-8-羰基艾里莫芬烷、6-烯-9α，10α-环氧-11-羟基-8-羰基艾里莫芬烷。Tian等［16，17］从千里光乙醇提取物中分离出4种蓝花楹酮苷类、4种蓝花楹酮类似物和4种苯醌衍生物。蓝花楹酮苷类以同分异构体的混合形式存在，蓝花楹酮类似物tetrahydrojacaranone、2，3-di-hydro-3-hydroxyljacaranoneethylester、jacaranoneethylester-4-O-glucoside、C-2＇monoester则为互变异构体的混合物。苯醌衍生物为蓝花楹酮乙酯、蓝花楹酮、蓝花楹酮甲酯和千里光内酯。此外，还含有羽扇烯酮、齐墩果烷［6］。1．6其他化合物除以上论述的化学成分以外，千里光中还含有一些其他的成分。王耕等［18］用等离子体发射光谱对千里光中微量元素进行测定，结果证明千里光中含有13种微量元素，分别为Ca、Zn、Mn、Se、Fe、B、Pb、Cu、Mg、K、Na、Al、Si。Valadon等［19］系统研究表明千里光花中的类胡萝卜素类成分有α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、β-玉米胡萝卜素、菊黄质和毛莨黄素等。千里光中还含有木脂素类化合物消旋丁香酯素［6］和甾醇类化合物β-谷甾醇、胡萝卜苷［7］。

2千里光的药理作用

现代药理学研究表明，千里光具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化及清除自由基的作用。但毒理学研究表明其也具有一定的毒性。

2．1抗菌作用

千里光是广谱性抗菌药。饶海等［20］采用牛津杯法观察千里光的抗菌作用，发现千里光乙醇提取液对肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和铜绿假单胞菌具有一定的抑制作用。钱刚等［21］应用倍比稀释法检测千里光水煎液的抗菌效果，检测结果表明，千里光对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、甲型副伤寒杆菌、福氏痢疾杆菌、温和气单胞菌和迟钝爱德华菌均有一定的抑制作用。张文平等［22］应用血清药理学方法研究千里光抗金黄色葡萄球菌的作用及其机制，用从千里光中分离的黄酮类化合物给小鼠灌胃并观察含药血清对金黄色葡萄球菌超微结构的影响，实验表明千里光的抗金黄色葡萄球菌作用机制可能是抑制细菌的DNA、RNA、蛋白质和肽聚糖的合成，其作用有效成分可能是黄酮类化合物。

2．2抗炎作用

李华等［23］首次采用耳肿胀度抑制率药理效应法测定千里光提取物冻干粉药动学参数，实验结果发现，在一定剂量范围内给小鼠腹腔注射千里光提取物冻干粉，能较迅速地产生药理效应，使耳肿胀度抑制率显著提高，表明千里光提取物冻干粉具有良好的抗炎作用，且药效持续时间较长，有利于药效的充分发挥。张文平等［24］用二甲苯致小鼠耳廓肿胀，并给其腹腔注射醋酸致腹腔毛细血管通透性增高以及小鼠棉球肉芽肿，以此观察千里光总黄酮的抗炎作用，实验证明千里光总黄酮对多种炎症模型均有明显的对抗作用，且为千里光抗炎作用的主要有效部位之一，此作用部分是与炎症因子PGE2的产生和释放受抑制有关。

2．3抗病毒及抗肿瘤作用

何忠梅等［25］运用细胞体外病变效应法检测千里光水煎剂在人宫颈癌HeLa细胞中对人流感病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒、柯萨奇病毒B3、腺病毒3型和单纯疱疹病毒I型的抑制作用，实验结果表明千里光水煎剂在体外对副流感病毒和呼吸道合胞病毒有抑制作用。其还采用MTT法测定千里光总黄酮对人肝癌细胞株SMMC-7721、人胃癌细胞株SGC-7901和人乳腺癌细胞株MCF-7的生长抑制情况，发现千里光总黄酮在体外有明显的抗肿瘤活性［26］。成秉辰［27］采用3H-TdR掺入法观察千里光总碱对小鼠黑色素瘤B16F10株的影响，实验证明千里光总碱具有抑制体外培养的小鼠黑色素瘤细胞增殖作用。Collins等［28］研究表明千里光水提液对HIV-1病毒有一定抑制作用。

2．4抗氧化及清除自由基作用

陆艳丽等［29］研究千里光黄酮提取物对DPPH自由基的清除作用，发现千里光黄酮提取物对DPPH自由基有较强的清除作用。杨新星等［30］研究表明千里光中多酚提取物可有效地阻止氧自由基对DNA的损伤和对脂质的过氧化。王如阳等［31］证明千里光提取液具有较强的清除超氧自由基和羟自由基的作用，其中水提液清除超氧自由基的抗氧化活性较好，醇提液清除羟自由基的抗氧化活性较好。Liu等［32］研究结果显示千里光水提物可有效地抑制大鼠红细胞溶血以及大鼠肾脏和脑组织匀浆脂质过氧化作用，且具有强烈的超氧阴离子和羟自由基清除活性，仅有轻微的促氧化效应。

2．5其他作用

张静等［33］在体外培养阴道毛滴虫，用千里光乙醇提取物进行体外抗阴道毛滴虫实验，实验结果表明千里光提取物在体外具有杀灭和抑制阴道毛滴虫生长的作用。陈进军等［34］采用醋酸扭体法和热板法研究不同剂量千里光乙醇提取物冻干粉的镇痛作用和采用骨髓微核试验研究不同剂量千里光提取物冻干粉的致突变作用，实验显示122．72～130．90mg·kg－1千里光提取物冻干粉能同时满足无致突变作用和显著镇痛作用的双重条件。谭宗建等［35］用四氯化碳建立小鼠肝损伤模型，以联苯双酯为阳性对照，对不同剂量的千里光进行保肝作用研究，结果发现千里光能显著降低血清ALT、AST的升高，抑制肝脏组织病理学改变，保护肝功能。

2．6毒理研究

韩佳寅等［36］采用小鼠全胚胎培养模型，观察千里光中千里光碱对胚胎生长发育和组织器官形态分化的影响，实验结果显示随着千里光碱浓度的增加，胚胎的生长发育和组织器官形态分化受到的影响越来越严重，其中卵黄囊循环、心、视系统、嗅系统、下颌突和后肢芽的影响最为明显，这表明千里光碱对体外培养的小鼠胚胎有明显的毒性作用，也说明妊娠期暴露于该化合物中会对胎儿具有潜在的毒性。赵雍等［37］探讨千里光及其复方千柏鼻炎片的胚胎毒性及其特点，为妊娠期安全用药提供参考，结果显示千里光单味药及千柏鼻炎片均具有一定程度的胚胎毒性，主要表现为骨骼发育异常。于增杰等［38］通过小鼠畸形试验，发现千里光70%乙醇提取物在高剂量下能够引起雄性小鼠畸形。陈进军等［39］制备了千里光70%乙醇提取物冻干粉，用昆明种雌雄性小鼠进行了该提取物的微核试验，结果表明千里光70%乙醇提取物仅在较高剂量时能够对小白鼠产生致突变作用。王秀坤等［40］观察我国不同产地千里光对小鼠的急性毒性反应，实验证明不同产地千里光毒性有很大差异。夏启松等［41］在基因表达层次上探讨中药千里光乙醇提取液对小鼠肝脏的毒性机制，发现千里光可导致小鼠肝脏基因表达谱显著变化，且差异表达基因与其肝损伤间有高度关联性，这对阐明千里光属植物的肝损伤机制具有十分重要的作用。

3小结与展望

光学论文范文第3篇

无论是市场营销专业本身，还是广告学课程，都是来源于生活，又高于生活。这为广告学的教学提供了很好的素材。在教学中一定要秉承理论联系实际的教学原则，采用多种教学法并存的方法，培养学生的实践能力。

1.进一步强化案例教学法

如今经管类院校在教学中广泛采用案例教学法。广告学作为一门综合学科，具有非常强的操作性和创新性。这门学科需要学生在掌握基础知识的前提下，发挥创意，不仅要善于学习理论知识，更要善于观察生活、把握时代特色，鼓励发散思维、嫁接思维。因此，案例教学法在课程学习中尤为重要。第一，经典案例。在广告学中，有许多理论来自于广告创作人的实践经验总结。在课堂讲述中，用经典案例来说明，更能刺激学生对理论的学习热情。第二，代表性案例。将广告热点作为案例讲述，并带领学生深入分析。要培养学生的创造能力，必须让学生多观察、多思考，也就是启迪学生的思维创造力。学生本来就喜欢追赶潮流，也乐于去接受新事物，广告热点问题本身就受到学生的关注，以此作为突破口，更能引起学生的共鸣。第三，网络广告案例。在目前的广告学课程体系中，对具有时代特征的新媒体、网络广告模式的讲述非常少。但这又是未来的营销、广告发展的方向。因此，在课程讲述中有选择地讲述网络营销案例，启发学生的思维。在平时的工作中，教师需要收集广告案例，建立案例库。管理类课程有一个共性，即权变的影响:环境不同，则方法不同。案例的学习就是要让学生学会寻找不同的变量，并匹配不同的理论，查找解决方案的过程。此外，对于授课教师来说，案例收集的过程也是获取知识的过程，并不断关注时展的特征。在案例教学的过程中，教师虽然是将主动权交给了学生，让学生有更多展示的机会，但教师需要将大量工作做在课前，例如对案例的精简、整合、分析、归纳等，这也是一个学习和提高的过程。另外，教师需要在课后给学生布置作业，让学生查找资料，寻找解决方案，多动手，勤动脑。通过多看、多想、多练，培养学生对广告创作的感觉。

2.专题教学法

教师需要结合课程内容，结合实际情况有针对性的做些专题讲座。在专题教学法中，可以将课程中的重复内容进行凝结归纳，并在主题突出的情况下启发学生的思维能力。这种教学法需要结合教材，又高于教材，突出主题，增强教学的针对性。例如，在广告学课程中，广告心理学部分与消费者行为学的重合、广告调查部分与市场调查与预测课程的重合等，通过专题教学法可有效消除。

3.演示教学法

演示教学法的重点在于优秀广告的展示。只有看得多，才能锻炼出学生的欣赏能力。当代的教学手段日趋先进，教师可以利用电脑、投影仪、互联网等多种信息教学手段，灵活运用PPT课件插入广告图片、播放广告视频等多种方式，让学生欣赏优秀广告作品的同时，有目的地讲述作品成功点在何处，提升学生的广告欣赏水平，了解广告成功的因素，潜移默化式地提升学生的广告创作能力。另外，可以通过作业的方式，要求学生在课后查找有名的广告网站，例如中华广告网、中国广告设计网、中国广告网等，通过某个主题搜索、寻找优秀的广告作品，使学生提高广告素养，达到教学目的。

4.实践教学法

实践教学是让学生整合知识，快速成长的有效途径，但这类教学需要整合企业资源，寻找适合学生操作的广告项目，来达到提升学生能力的目的。例如，让学生参与创业策划大赛、营销策划大赛、与某些企业合作参与广告设计项目、包装品牌设计项目等，让学生在实际设计中获得直观的认识，教师在旁指导说明，增强学生的实践能力。另外，在课堂中，还可以通过某些课题，让学生开动脑筋，例如:关于某某项目的广告主题的思考、对某项目策划的广告方案等。在这里需要提出的是，基于网络广告的迅速发展和新媒体的出现，如何有效地利用网络进行广告宣传，是需要教师考虑和学生学习的一个重点。毕竟，目前在网络上做宣传的方式都具有很强的技术性质，例如搜索引擎、博客营销、病毒营销、植入式广告等。但随着时代的发展，营销专业和广告专业的学生就业时会向网络广告领域扩展，不掌握这部分的技术就意味着与时代的需求脱节。因此，教师在课程教学中，也需要有目的的加强这部分的培养。

5.研究教学法

当然，我们在课程的学习中，也需要加强学生对知识点的掌握，引导学生加强课外阅读，并指导学生阅读文献，确定研究方向，用科学研究的方法来解决广告问题，并学习写作专业论文，为以后的学习打下基础。这种方式可以和课程考核机制结合，培养学生的科研创造能力。

二、结语

光学论文范文第4篇

(1)观察光在空气中传播，光从空气斜射入水中，光从空气斜射入玻璃．(2)观察光从空气斜射入水中，光从空气斜射入玻璃．(3)观察光从空气斜射入水中，光从空气斜射入玻璃砖和从玻璃砖中斜射出来，画出折射光线，比较折射角和入射角的大小．(4)观察光从水中斜射入空气和光从玻璃斜射入空气的情况，画出折射光线，比较折射角与入射角的大小．(5)观察光从空气斜射入水中，入射光线逐渐靠近水面和光从水中斜射入空气，入射光线逐渐靠近水面时，折射光线的情况．(6)观察光从空气斜射入玻璃，入射光线逐渐靠近玻璃时，从玻璃斜射入空气，入射光线逐渐靠近玻璃时，折射光线的情况．(7)观察光垂直于玻璃表面入射，垂直于水面入射时的情况．(8)探究光在折射时，光路是否可逆．(9)观察一只直的筷子斜放入水中时的情况．(10)一位同学将一枚硬币放在碗的底部，然后向后退到恰好看不到它的位置．请另一位同学往杯子里缓缓注水(注意不能移动硬币的位置)，第一位同学观察现象．

2设计思路

2．1教学重点和难点

教学重点:光的折射规律的建立．教学难点:利用光的折射规律解释生活中的一些现象．

2．2实验设计思路

初二的学生由于刚刚接触物理，自己动手做实验的次数应该还不是太多，动手能力和观察能力都有待加强．而光的折射这一节主要是靠实验来完成教学目标的．因此如何选择合适的实验器材让学生既能很方便的进行实验操作，又能很直观的观察到实验现象是这节课能否成功的关键．当然，实验顺序的安排也是非常重要的．考虑到学生对光学实验器材在前面一章已有接触，但对研究光的折射特点的器材处理还没有经验，所以决定先做演示实验．这样既可以让学生知道如何操作，又可以让学生观察到光的折射现象．在学生实验设计中，实验的设计由简到难，层层深入．每次实验学生所用器材基本一样，只是要求有所不同，这样即使学生第一次实验不成功，也会在以后的实验中慢慢掌握做实验的技巧，体会到成功的喜悦．

3实验教学过程

3．1新课导入

教师演示实验:(1)光在空气中沿直线传播．(2)光从空气斜射入水中．教师提问:同学们在刚刚的实验中看到了什么现象?学生分小组讨论后回答．(注:通过教师演示实验，激发学生探究热情．同时熟悉新器材的使用．)教师提问:在前面我们曾学过光在什么情况下沿直线传播?学生回答．教师提问:现在光从空气斜射入水中，传播方向为什么发生了改变?学生讨论后，可在教师的引导下回答．教师演示实验:光从空气斜射入玻璃．教师提问:同学们在刚刚的实验中看到了什么现象?学生讨论回答．(注:通过进一步类似的演示实验，让学生对光的折射现象有个初步印象．同时更加熟悉新器材的使用．)教师:现在请同学们完成两个实验:学生实验:(1)光从空气斜射入水中;(2)光从空气斜射入玻璃．教师提问:大家在刚刚的实验中看到了什么现象?请一个学生回答，其他学生可补充．教师:这些实验也可表明光可以在玻璃、空气、水中传播．像这些可以让光通过的物质我们称之为光的传播介质．对上面的实验我们可以归纳为:光在均匀介质中沿直线传播;光从一种介质斜射入另一种介质时，有一部分光被反射回来，有一部分光进入另一种介质，且光的传播方向发生改变．这就是我们本节课要研究的内容:光的折射(板书)．

3．2进行新课

教师:光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射．用多媒体展示光从空气斜射入水中的现象和光学示意图．分别介绍入射光线、反射光线、折射光线、法线、分界面、入射角、反射角、折射角等概念．教师:请大家利用手边器材完成下列两个实验，注意观察所有的光线是否在同一平面且在纸上画出大概的折射光线，标出入射角和折射角．(1)光从空气斜射入水中．(2)光从空气斜射入玻璃中和从玻璃砖中出来的情况．教师:请大家根据画出的光路图，比较折射角与入射角的大小．注:学生在实验的同时画出光路图，既可培养学生的动手能力又能提高学生的思维能力．学生完成实验，画完图后，教师选一个学生画的图进行实物投影，讲解评价．教师:请大家再次利用手边器材完成下列几个实验，并在纸上画出折射光线，标出入射角和折射角并比较大小．学生实验:(1)光从水中斜射入空气;(2)光从玻璃斜射入空气．学生完成实验，画完图后，教师选一个学生画的图进行实物投影，讲解评价．教师将学生画的正确的几幅图放在一起进行比较．学生讨论，教师引导，得出结论:光斜射时，空气中的光线与法线的夹角总比其它透明介质中的光线与法线的夹角大．教师:请大家利用手边器材完成下列几个实验，注意观察入射光线和折射光线．左边一大组完成实验:(1)光从空气斜射入水中，让入射光线逐渐靠近水面．(2)光从水中斜射入空气，让入射光线逐渐靠近水面．右边一大组完成实验:(1)光从空气斜射入玻璃，让入射光线逐渐靠近玻璃表面．(2)光从玻璃斜射入空气，让入射光线逐渐靠近玻璃表面．请两大组各派一个代表说出实验的现象，其他学生可进行补充．(注:培养学生在实验时的合作竞争意识，提高学生对实验现象描述的语言表达能力．)学生讨论，教师引导得出结论:光从一种介质斜射入另一种介质时，入射角增大(或减小)时，折射角也随之增大(或减小)．教师:刚刚我们做的所有实验都是光斜射时的实验，那么如果光垂直于分界面入射时情况会怎样呢?请大家再次利用手边器材完成下列几个实验，并完成光路图．(1)光从空气垂直射向水中．(2)光从空气垂直射向玻璃砖.教师:把我们刚刚做的大量实验做个小结，应该可以发现光在折射时具有以下特点:当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧;入射角增大(或减小)时，折射角也随之增大(或减小)．光垂直于介质表面入射时，折射角等于零．(注:划横线部分由学生回答．)教师:我们在前一章学过，光在反射时，光路是可逆的，那么在折射时，光路是否可逆呢?学生实验:探究光在折射时，光路是否可逆．教师:通过实验我们又知道了光在折射时的一个特点:光在折射时，光路是可逆的．

3．3利用光的折射特点解释生活中的一些现象

(1)学生实验:将一只直的筷子斜放在空碗中，向碗内缓缓注水．要求学生观察并描述看到的现象．教师用画图法简单讲解此现象的原因．并说明从岸上看水里的物体，水里物体的位置变浅了．(2)实物投影课本第80页最上面的三幅图，引导学生利用光的折射解释此现象．(3)学生实验:将一枚硬币放在不透明碗的底部，然后向后退到恰好看不到硬币的位置．另一位同学向碗内缓缓注水(注意不要移动硬币的位置)，第一位同学注意观察现象．学生讨论后，尝试用光的折射现象解释此现象．(4)课堂阅读:让学生阅读课本第82页，知道我们每天看到的太阳为什么有时形状不同．

3．4交流与小结

学生讨论今天学到了哪些知识?学生发言，其他学生补充．

4反思

光学论文范文第5篇

本课程内容分为：光通信基本理论、光纤通信基本原理、光纤通信新技术特征等三大部分.主要内容为：绪论、光纤发展、光波导理论与光纤特性、光缆及工程应用、光发送与接收、光无源器件、光放大器、光纤通信系统与设计等.采用的教学方法以课堂教学为主，辅以实习实训等.授课对象为我校本科专业自动化、通信工程、电子信息工程等专业，授课理论学时54，实习实训18，各教学环节学时分配从近4年的教学看，大家普遍认为该课程理论较难、实训操作难、而且理论与实训结合较少.导致大学生们对该课程缺乏学习的主动性、积极性，不利于专业技能人才的培养.作者根据近4年的经验和学生获取该课程的知识、技能的效果，从课程的教学内容、教学方法、手段及见习实训等几个方面提出教研教改的意见.

2光纤通信课程理论教学

针对同学们反映本课程中难懂的理论知识、课前我补充了一些基础知识.比如光波导理论、高等数学、光电子技术、电磁学等知识在该课程中要用到的重要理论.列出一些参考书目供学有余力的同学选读，比如杨祥林编著的《光纤通信系统》，北京邮电大学出版社出版的顾畹仪编著《光纤通信系统》教材.我们采用多种方法分析一些抽象概念，逐步阐述.例如，光纤传输的波动理论是光纤通信理论中的一个重要内容，通常采用的方法就是波动方程和电磁场表达式求解，其过程繁杂，同学们很难将推导出的理论结果和实际上的物理意义对应.因此在该部分的教学中采用先引入并重点讲解波导、导波等概念的方法，然后解释传输模式，不同的模式对应不同的传播角，产生不同的离散模式是由于光波在芯区和包层分界面上发生反射时产生相位移动引起的，在理解概念的基础上，再运用特征方程理论推导出结论.充分利用多媒体的优势，多媒体PPT教学与传统教学模式相结合，以便提高教学质量.结合该学科的实际，作者制作了适合实际情况的PPT课件，课件的教学效果良好，比如在讲解数字光纤通信系统组成的时候，结合PPT课件图，直观、形象生动的看出了系统由光发射机、光纤光缆、中继器与光接收机等基本单元组成.此外还包括一些互连与光信号处理器件，如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器、分插复用器ADM等.

3光纤通信实训教学环节

本课程的实训环节除了安排常规的8个实验，模拟信号电—光、光—电转换传输实验、数字信号电—光、光—电转换传输实验、光发送、接收模块实验、光纤无源器件特性测试实验、数字光发送接口指标测试实验、光纤传输特性测量实验波分复用（WDM）光纤通信系统实验等.另外，笔者引入了OpticSimu仿真实训软件，该软件恰好可以克服以上硬件实验平台的不足，可以方便地配置各种光纤通信系统和网络，形象地得到仿真实验结果，配置各种光纤通信系统和光网络，仿真其传输性能，方便、形象地获得系统和网络中各点的光谱、波形、眼图、光信噪比和接收灵敏度.软件界面如图2所示.图3是利用原子功能器件搭建的光分插复用器（OADM）和光交叉连接（OXC）结构.运用OADM和OXC，构建WDM光网络，并对其进行传输性能仿真，为光网络的设计和规划提供参考.

4结束语