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[摘要]展示了光学科技的重要应用和光学的研究方法在光学教学中的重要价值,旨在光学教学过程中适当发掘和利用相关的教学资源,以便激发学生兴趣,提高教学质量。
[关键词]光学技术 光学研究方法 教学质量
引言
光学科技的发展一直在现代科技中处于非常重要的地位,光学技术以及光学的研究方法无论在完善和发展本学科的理论和技术中,还是在社会、生活与科技的广泛渗透和驱动中,均发挥着不可或缺的作用。光学科技和光学中独特的研究方法为光学教学提供了丰富的教学资源,在教学过程中既能培养学生的科技素养,又可提高学生的综合素质,这引起了对现在的光学教学更多的理性思考。
一、光学技术与现代科技的结合
光在我们的生活中无处不在,我们生活的世界充满了光。人们看东西需要光,信息高速公路的建设需要大量光学知识,从科学运算到外科手术都需要光。光不仅从许多方面影响着我们的日常生活,在科技、社会、经济的发展中也发挥着内在驱动作用。
(一)光学技术的广泛应用
首先从日常生活的衣食住行等方面体会光学技术在生活中的广泛应用。从我们的穿衣来讲,经过激光技术处理后的服装面料,具有比一般面料更舒服、易洗等特性,深受人们的喜欢,并且可运用激光技术来实现服装的裁剪。在我们的住房以及住房安全中,激光的准直、测距技术在现在的住宅建筑中可用来测距和丈量,利用红外传感器则可用于制作防盗灯来保护家庭的安全等。在我们的出行过程中随处可见光学技术的应用,如车辆的红外安全系统,LED交通信号灯,高速公路上的高反射率标志牌,激光交通雷达等,处处都接受着光学技术带来的实惠。超市中食品上的条形码,需要条形码扫描器阅读;付款用的信用卡具有全息防伪术;所买物品上还有质量控制用的图象识别术、标签与包装监测等等。这些无不是光学技术在日常生活中大显身手之所在。光学技术不仅渗透到日常生活的各个角落,而且在现代科技的光纤通信、医疗保健、生命科学、制造业、国防等领域也显示了不可或缺的作用。在通信技术中,通讯光纤在全球以每秒1000米的速度铺设[1],靠光纤光缆传播的电话也很快在普通大众的生活中普及,光纤技术在通讯的传输、接拨、数据存储、显示等方面得到广泛的应用。在医疗保健方面,利用光学技术进行无伤害的疾病诊断和监控。在外科手术方面,从激光心脏手术到用光学图像系统进行微损伤关节修复都是光学技术的应用。在生物工程方面,光学技术成了生物基因工程测量系统的基本部件。国防建设中,光学技术使战争的打法也发生了根本性的变化,夜视成像和精确制导使军队在战场上让“黑夜变成白天”,而且激光技术被广泛用于军事瞄准、测距、导航等。制造业中,特别是激光器和激光成像技术出现之后,激光焊接、切割、打孔等技术在半导体制造、化工生产等行业中得到非常广泛的应用。因此在诸多领域中光学技术都产生了巨大的作用。
(二)光学技术促进着科技的发展
光学技术不仅广泛渗透到我们的社会生活中,而且在科技的发展中是一个促进者。无论是在古代的历史中,还是在今天,它都是理论和实践发展的动力源泉。
17世纪初,德国天文学家开普勒在改良了天文望远镜之后,导致了望远镜在天文、航海、战争中的重要应用,促进了对光学理论与应用的进一步研究。19世纪中期,光的电磁理论的诞生使人类对光的本质有了进一步的认识,电磁波的发现与应用使人类进入到现代工业阶段,也为其他应用学科的发展奠定了基础。20世纪60年代红宝石激光器的研制焕发了光学的勃勃生机,为人类带来了一种地球上从未见过的光——具有“相干性”的光。激光具有被导向、聚焦和传输的特性,这就使光通讯、小型光盘、视网膜激光手术以及激光焊接等技术成为可能,从通讯工程、环境科学到医学方面,产生了巨大的经济效益和空前的繁荣。激光不仅促进多种技术的发展,也促进了许多光学分支领域(如非线型光学、量子光学等)的完善和发展。光学技术在其它领域的应用也实现了双赢的前景,如通过光学技术对 DNA双螺旋结构的测定促进了生物理论与技术的发展和完善。
光学技术广泛的渗透性和驱动性,赋予了光学这门既古老又年轻的学科以勃勃生机,同时又给我们的光学教学提供了丰富的教学素材和发展的前景。光学技术在光学课程中的融入,既实现了光学教学与生活、社会与科技的联系,又可调动学生的积极性和主动性,为以后培养学生的科技素养提供了必要的条件和准备。
二、具有光学特色的研究方法在光学教学中的重要价值
在光学几千年的发展历程中,形成了具有光学自身特色的基本思想和研究方法,因此具有光学特色的研究方法是光学的一笔宝贵财富[2]。在光学发展过程中,不论是光学规律的发展与完善,还是光学概念的建立,光学研究方法都在其过程中起到了很大作用,并且已经渗透到不少学科中,在光学科技以及其他应用学科和工业生产中得到了非常广泛的应用。在光学发展的历史长河中,科学家们在进行光学研究的过程中通过不断的探索,并结合光学的特点,形成了观察实验归纳法、近似处理法、图像法、光路分析法、光谱分析法、光学测量法等具有光学特色的研究方法。这些研究方法在光学发展中的实例就为光学教学提供了非常丰富的教学资料,因此在光学教学中应重点让学生体会光学研究方法在光学发展中的重大贡献,既可强化学生的综合素质,又可启迪学生的创造性思维,因此具有光学特色研究方法在光学教学中具有很高的教学价值。
(一)观察实验归纳法
由于光学是以实验为主的科学,观察实验归纳法就显得非常重要。杨氏双缝干涉实验,菲涅耳双面镜实验,洛埃镜实验就是采用这种方法得出双缝干涉加强和减弱的结论的。在整个光学发展的历程中,几乎都是在观察和实验的基础上,对光学现象进行分析、抽象和综合,进而提出假说,形成理论,并不断反复经受实践的检验,也就形成了“实验—假设—理论—实验”的研究方法。在光学教学中,这种研究方法的训练对学生的思维能力具有很好的启发作用,而且对学生自身分析解决问题方法论的完善也起到很好的促进作用。
(二)近似处理法
近似处理法在光学研究中主要应用在几何光学方面,几何光学作图求像中常用的特殊光线法就是用近似处理方法作图求像的;作图中经常要进行近轴近似处理,通过近轴近似或者“小角近似”,可以对几何光学系统做进一步简化,并对应于数学描述上的线性化。在近轴近似条件下,光学元件和系统可以通过简单的矩阵来表示。近似处理这种思想对学生以后的科研、工作有很好的启发作用,让学生进一步理解了“抓住主要矛盾,忽略次要矛盾”这一思想的精髓。
(三)图像法
图像法是光学研究方法中的一个亮点。几何光学离不开精确的光路图,利用作图法可以直观地反映光线的传播,从而非常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信息,而且在一些实际问题的解决过程中,正确的光路图不仅能帮助我们理解问题的真正涵义和启发思路,而且还能通过数学关系找出问题中的一些隐含信息。因此图像法与公式法结合起来,可以互相补充、互相验证。另外,光的干涉、衍射和偏振中用图像来描述光在空间的传播和相遇的情形,并且对结果的图象分析可以得出一些有用的结论。
(四)光路分析法
光路分析法主要有两种类型。一种是光路追踪法: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组成像的情况。另一种是光路可逆法:由于几何光学中所有的光路都是可逆的,利用光路可逆原理可发现一些意向不到的信息,比如能在一定程度上判断光线在空间中传播的位置关系,因此利用光路可逆原理在作图和计算上往在都会带来很大方便。
(五)光谱分析法
自从19世纪初夫琅和费暗线的发现,以及基尔霍夫和本生对夫琅和费暗线的研究并将其研究成果应用于化学分析中,人类便开启了光谱分析法在科学研究和工业生产中的重大应用。光谱分析法无论是在过去,还是在现在,尤其是在许多高技术学科的发展中,占有举足轻重的作用,随着信息处理技术的逐步成熟和尖端化,光谱分析法在现代科技中愈来愈重要。由于每种原子、每种元素都有自己的特征谱线,犹如人们的“指纹”一样各不相同,它们按一定规律形成若干光谱线系,因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成,这种方法就叫做光谱分析法。进行光谱分析时,可以利用发射光谱,也可以利用吸收光谱。把某种物质所生成的明线光谱和已知元素的标识谱线进行比较就可以知道这些物质是由哪些元素组成的。用光谱不仅能定性分析物质的化学成分,而且能确定元素含量的多少。因此光谱分析方法具有极高的灵敏度和准确度,在不少应用学科的发展过程中,光谱分析法具有速度快等特点,大大提高了工作效率。在历史上,光谱分析还帮助人们发现了许多新元素。例如,铷和铯就是从光谱中看到了以前所不知道的特征谱线而被发现的。
(六)光学测量法
光学测量是光电技术与机械测量相结合的方法。借用计算机技术,可以实现快速、准确的测量。光学测量主要应用在现代工业检测中,主要检测产品的形位公差以及数值孔径等是否合格。光学测量还应用在对距离、长度、位移等的精确测量上。比如:激光三角法测距是利用激光良好的方向性,以及几何光学成像的比例特性,将一束激光照射到物体上,在与激光光束成一定角度的位置用光学成像系统检测照射到物体的光斑,这样利用镜头、光斑、激光光束的几何关系,并用光电传感器阵列检测到光斑的像的位置,则可以根据几何关系计算出光斑位置。光速法测距是利用光速不变原理,检测激光发射与反射光反射回来的时间差,从而计算出距离,另外还可以将激光调制上一个低频信号,利用测量反射光的相位差来测得反射时间差,进一步提高精度。光栅测量位移法是利用光栅形成的莫尔条纹,计算莫尔条纹变化量即可计算出位移量,由于莫尔条纹变化量的计算精度可以达到很高,这在现代工业中应用最为广泛,因此光栅尺大量应用于工业生产的行程测量。
在光学教学中,只有让学生领会了光学的思想,掌握了光学的这些研究问题的方法,才能使他们真正学懂光学知识并提高他们的综合素质。光学研究方法的掌握对学生思维能力的提高以及工作能力的提升都大有益处的。尤其是在教学中讲述这些方法在现代科技中的应用,这样一方面拓宽了学生的视野,另一方面也促进了学生自身分析思维方法的提高,使学生在提高自己解决问题的能力上得到更多的启示。所以,在光学教学过程中,我们不能只满足于让学生获得科学的结论,更重要的是让学生学习获取这些结论的过程,掌握一些光学研究方法和光学知识在实际应用中的思路,从各个角度锻炼学生的分析思维能力,让学生学到真知,得以发展。
光学课堂教学中要注重科学思想的传授和科研方法的总结[3]。光学是普通物理专业基础课的一门课程,与其它普通物理课程相比,有其鲜明的特性,其中物理模型的思想和方法在光学研究和教学中表现得尤为充分。光学在不同的发展阶段和不同的研究领域,分别用“光线”、“光波”和“光量子”作为物理模型。光学是经典物理学向量子物理学过渡的桥梁,这一点正是通过新的物理模型的建立而实现的。同时,傍轴近似(傍轴条件)是简化光学问题的关键,在对光学问题进行近似处理的过程中,要让学生理解进行近似处理的条件,并且让学生掌握抓住主要矛盾、忽略次要矛盾的这一重要思想方法。另外,在光学发展过程中,一些思想方法也非常值得借鉴,比如:在现代科学研究中,有一种非常常用的思想方法:先进行数学演算和推导,然后对结论进行解释并通过实验进行验证。其实这种方法最初也来源于光学,普朗克在研究黑体辐射时,提出用能量子假说进行解释,随后推导出黑体辐射公式,人们发现普朗克公式与实验结果很好地符合。后来,这种研究思想广泛地渗透到许多应用科学的研究中。因此在光学教学过程中,应使学生理解和体会上述光学研究方法的应用,有助于学生对光学乃至整个物理学知识体系的理解,并进一步促进学生自身分析思维能力的提高。
三、结语
光学科技和具有光学特色的研究方法由于在教学中具有其独特的教学价值,需要适当地将其精华融入到教学中来,因此我们在光学教学过程中应适当发掘相关的教学资源,在教学中结合这些教学资源更好地讲解光学知识,使学生体会到光学在科技发展中的重大贡献,提高光学教学的教学质量。
资助项目:西北大学校级教改项目(2010-60)
[参考文献]
[1]美国国家研究理事会编.驾驭光[M].上海:上海科学技术文献出版社,2001.l
[2]许仁杰.关于光学教学过程中若干问题的思考[D].四川师范大学优秀硕士论文集,2009.4
[3]郭继胜.论物理光学教学中的实践与改革[J].科技教育,2009(13):211
(作者单位:西北大学 物理学系 陕西西安)
[关键词]光学技术 光学研究方法 教学质量
引言
光学科技的发展一直在现代科技中处于非常重要的地位,光学技术以及光学的研究方法无论在完善和发展本学科的理论和技术中,还是在社会、生活与科技的广泛渗透和驱动中,均发挥着不可或缺的作用。光学科技和光学中独特的研究方法为光学教学提供了丰富的教学资源,在教学过程中既能培养学生的科技素养,又可提高学生的综合素质,这引起了对现在的光学教学更多的理性思考。
一、光学技术与现代科技的结合
光在我们的生活中无处不在,我们生活的世界充满了光。人们看东西需要光,信息高速公路的建设需要大量光学知识,从科学运算到外科手术都需要光。光不仅从许多方面影响着我们的日常生活,在科技、社会、经济的发展中也发挥着内在驱动作用。
(一)光学技术的广泛应用
首先从日常生活的衣食住行等方面体会光学技术在生活中的广泛应用。从我们的穿衣来讲,经过激光技术处理后的服装面料,具有比一般面料更舒服、易洗等特性,深受人们的喜欢,并且可运用激光技术来实现服装的裁剪。在我们的住房以及住房安全中,激光的准直、测距技术在现在的住宅建筑中可用来测距和丈量,利用红外传感器则可用于制作防盗灯来保护家庭的安全等。在我们的出行过程中随处可见光学技术的应用,如车辆的红外安全系统,LED交通信号灯,高速公路上的高反射率标志牌,激光交通雷达等,处处都接受着光学技术带来的实惠。超市中食品上的条形码,需要条形码扫描器阅读;付款用的信用卡具有全息防伪术;所买物品上还有质量控制用的图象识别术、标签与包装监测等等。这些无不是光学技术在日常生活中大显身手之所在。光学技术不仅渗透到日常生活的各个角落,而且在现代科技的光纤通信、医疗保健、生命科学、制造业、国防等领域也显示了不可或缺的作用。在通信技术中,通讯光纤在全球以每秒1000米的速度铺设[1],靠光纤光缆传播的电话也很快在普通大众的生活中普及,光纤技术在通讯的传输、接拨、数据存储、显示等方面得到广泛的应用。在医疗保健方面,利用光学技术进行无伤害的疾病诊断和监控。在外科手术方面,从激光心脏手术到用光学图像系统进行微损伤关节修复都是光学技术的应用。在生物工程方面,光学技术成了生物基因工程测量系统的基本部件。国防建设中,光学技术使战争的打法也发生了根本性的变化,夜视成像和精确制导使军队在战场上让“黑夜变成白天”,而且激光技术被广泛用于军事瞄准、测距、导航等。制造业中,特别是激光器和激光成像技术出现之后,激光焊接、切割、打孔等技术在半导体制造、化工生产等行业中得到非常广泛的应用。因此在诸多领域中光学技术都产生了巨大的作用。
(二)光学技术促进着科技的发展
光学技术不仅广泛渗透到我们的社会生活中,而且在科技的发展中是一个促进者。无论是在古代的历史中,还是在今天,它都是理论和实践发展的动力源泉。
17世纪初,德国天文学家开普勒在改良了天文望远镜之后,导致了望远镜在天文、航海、战争中的重要应用,促进了对光学理论与应用的进一步研究。19世纪中期,光的电磁理论的诞生使人类对光的本质有了进一步的认识,电磁波的发现与应用使人类进入到现代工业阶段,也为其他应用学科的发展奠定了基础。20世纪60年代红宝石激光器的研制焕发了光学的勃勃生机,为人类带来了一种地球上从未见过的光——具有“相干性”的光。激光具有被导向、聚焦和传输的特性,这就使光通讯、小型光盘、视网膜激光手术以及激光焊接等技术成为可能,从通讯工程、环境科学到医学方面,产生了巨大的经济效益和空前的繁荣。激光不仅促进多种技术的发展,也促进了许多光学分支领域(如非线型光学、量子光学等)的完善和发展。光学技术在其它领域的应用也实现了双赢的前景,如通过光学技术对 DNA双螺旋结构的测定促进了生物理论与技术的发展和完善。
光学技术广泛的渗透性和驱动性,赋予了光学这门既古老又年轻的学科以勃勃生机,同时又给我们的光学教学提供了丰富的教学素材和发展的前景。光学技术在光学课程中的融入,既实现了光学教学与生活、社会与科技的联系,又可调动学生的积极性和主动性,为以后培养学生的科技素养提供了必要的条件和准备。
二、具有光学特色的研究方法在光学教学中的重要价值
在光学几千年的发展历程中,形成了具有光学自身特色的基本思想和研究方法,因此具有光学特色的研究方法是光学的一笔宝贵财富[2]。在光学发展过程中,不论是光学规律的发展与完善,还是光学概念的建立,光学研究方法都在其过程中起到了很大作用,并且已经渗透到不少学科中,在光学科技以及其他应用学科和工业生产中得到了非常广泛的应用。在光学发展的历史长河中,科学家们在进行光学研究的过程中通过不断的探索,并结合光学的特点,形成了观察实验归纳法、近似处理法、图像法、光路分析法、光谱分析法、光学测量法等具有光学特色的研究方法。这些研究方法在光学发展中的实例就为光学教学提供了非常丰富的教学资料,因此在光学教学中应重点让学生体会光学研究方法在光学发展中的重大贡献,既可强化学生的综合素质,又可启迪学生的创造性思维,因此具有光学特色研究方法在光学教学中具有很高的教学价值。
(一)观察实验归纳法
由于光学是以实验为主的科学,观察实验归纳法就显得非常重要。杨氏双缝干涉实验,菲涅耳双面镜实验,洛埃镜实验就是采用这种方法得出双缝干涉加强和减弱的结论的。在整个光学发展的历程中,几乎都是在观察和实验的基础上,对光学现象进行分析、抽象和综合,进而提出假说,形成理论,并不断反复经受实践的检验,也就形成了“实验—假设—理论—实验”的研究方法。在光学教学中,这种研究方法的训练对学生的思维能力具有很好的启发作用,而且对学生自身分析解决问题方法论的完善也起到很好的促进作用。
(二)近似处理法
近似处理法在光学研究中主要应用在几何光学方面,几何光学作图求像中常用的特殊光线法就是用近似处理方法作图求像的;作图中经常要进行近轴近似处理,通过近轴近似或者“小角近似”,可以对几何光学系统做进一步简化,并对应于数学描述上的线性化。在近轴近似条件下,光学元件和系统可以通过简单的矩阵来表示。近似处理这种思想对学生以后的科研、工作有很好的启发作用,让学生进一步理解了“抓住主要矛盾,忽略次要矛盾”这一思想的精髓。
(三)图像法
图像法是光学研究方法中的一个亮点。几何光学离不开精确的光路图,利用作图法可以直观地反映光线的传播,从而非常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信息,而且在一些实际问题的解决过程中,正确的光路图不仅能帮助我们理解问题的真正涵义和启发思路,而且还能通过数学关系找出问题中的一些隐含信息。因此图像法与公式法结合起来,可以互相补充、互相验证。另外,光的干涉、衍射和偏振中用图像来描述光在空间的传播和相遇的情形,并且对结果的图象分析可以得出一些有用的结论。
(四)光路分析法
光路分析法主要有两种类型。一种是光路追踪法: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组成像的情况。另一种是光路可逆法:由于几何光学中所有的光路都是可逆的,利用光路可逆原理可发现一些意向不到的信息,比如能在一定程度上判断光线在空间中传播的位置关系,因此利用光路可逆原理在作图和计算上往在都会带来很大方便。
(五)光谱分析法
自从19世纪初夫琅和费暗线的发现,以及基尔霍夫和本生对夫琅和费暗线的研究并将其研究成果应用于化学分析中,人类便开启了光谱分析法在科学研究和工业生产中的重大应用。光谱分析法无论是在过去,还是在现在,尤其是在许多高技术学科的发展中,占有举足轻重的作用,随着信息处理技术的逐步成熟和尖端化,光谱分析法在现代科技中愈来愈重要。由于每种原子、每种元素都有自己的特征谱线,犹如人们的“指纹”一样各不相同,它们按一定规律形成若干光谱线系,因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成,这种方法就叫做光谱分析法。进行光谱分析时,可以利用发射光谱,也可以利用吸收光谱。把某种物质所生成的明线光谱和已知元素的标识谱线进行比较就可以知道这些物质是由哪些元素组成的。用光谱不仅能定性分析物质的化学成分,而且能确定元素含量的多少。因此光谱分析方法具有极高的灵敏度和准确度,在不少应用学科的发展过程中,光谱分析法具有速度快等特点,大大提高了工作效率。在历史上,光谱分析还帮助人们发现了许多新元素。例如,铷和铯就是从光谱中看到了以前所不知道的特征谱线而被发现的。
(六)光学测量法
光学测量是光电技术与机械测量相结合的方法。借用计算机技术,可以实现快速、准确的测量。光学测量主要应用在现代工业检测中,主要检测产品的形位公差以及数值孔径等是否合格。光学测量还应用在对距离、长度、位移等的精确测量上。比如:激光三角法测距是利用激光良好的方向性,以及几何光学成像的比例特性,将一束激光照射到物体上,在与激光光束成一定角度的位置用光学成像系统检测照射到物体的光斑,这样利用镜头、光斑、激光光束的几何关系,并用光电传感器阵列检测到光斑的像的位置,则可以根据几何关系计算出光斑位置。光速法测距是利用光速不变原理,检测激光发射与反射光反射回来的时间差,从而计算出距离,另外还可以将激光调制上一个低频信号,利用测量反射光的相位差来测得反射时间差,进一步提高精度。光栅测量位移法是利用光栅形成的莫尔条纹,计算莫尔条纹变化量即可计算出位移量,由于莫尔条纹变化量的计算精度可以达到很高,这在现代工业中应用最为广泛,因此光栅尺大量应用于工业生产的行程测量。
在光学教学中,只有让学生领会了光学的思想,掌握了光学的这些研究问题的方法,才能使他们真正学懂光学知识并提高他们的综合素质。光学研究方法的掌握对学生思维能力的提高以及工作能力的提升都大有益处的。尤其是在教学中讲述这些方法在现代科技中的应用,这样一方面拓宽了学生的视野,另一方面也促进了学生自身分析思维方法的提高,使学生在提高自己解决问题的能力上得到更多的启示。所以,在光学教学过程中,我们不能只满足于让学生获得科学的结论,更重要的是让学生学习获取这些结论的过程,掌握一些光学研究方法和光学知识在实际应用中的思路,从各个角度锻炼学生的分析思维能力,让学生学到真知,得以发展。
光学课堂教学中要注重科学思想的传授和科研方法的总结[3]。光学是普通物理专业基础课的一门课程,与其它普通物理课程相比,有其鲜明的特性,其中物理模型的思想和方法在光学研究和教学中表现得尤为充分。光学在不同的发展阶段和不同的研究领域,分别用“光线”、“光波”和“光量子”作为物理模型。光学是经典物理学向量子物理学过渡的桥梁,这一点正是通过新的物理模型的建立而实现的。同时,傍轴近似(傍轴条件)是简化光学问题的关键,在对光学问题进行近似处理的过程中,要让学生理解进行近似处理的条件,并且让学生掌握抓住主要矛盾、忽略次要矛盾的这一重要思想方法。另外,在光学发展过程中,一些思想方法也非常值得借鉴,比如:在现代科学研究中,有一种非常常用的思想方法:先进行数学演算和推导,然后对结论进行解释并通过实验进行验证。其实这种方法最初也来源于光学,普朗克在研究黑体辐射时,提出用能量子假说进行解释,随后推导出黑体辐射公式,人们发现普朗克公式与实验结果很好地符合。后来,这种研究思想广泛地渗透到许多应用科学的研究中。因此在光学教学过程中,应使学生理解和体会上述光学研究方法的应用,有助于学生对光学乃至整个物理学知识体系的理解,并进一步促进学生自身分析思维能力的提高。
三、结语
光学科技和具有光学特色的研究方法由于在教学中具有其独特的教学价值,需要适当地将其精华融入到教学中来,因此我们在光学教学过程中应适当发掘相关的教学资源,在教学中结合这些教学资源更好地讲解光学知识,使学生体会到光学在科技发展中的重大贡献,提高光学教学的教学质量。
资助项目:西北大学校级教改项目(2010-60)
[参考文献]
[1]美国国家研究理事会编.驾驭光[M].上海:上海科学技术文献出版社,2001.l
[2]许仁杰.关于光学教学过程中若干问题的思考[D].四川师范大学优秀硕士论文集,2009.4
[3]郭继胜.论物理光学教学中的实践与改革[J].科技教育,2009(13):211
(作者单位:西北大学 物理学系 陕西西安)