光学部分几个易混淆的问题

初中物理光学知识主要有光的直线传播、光的反射、光的折射．学生学习时对一些概念及知识点搞得不甚清楚．现就有关问题作几点辨析．     

光学实验两例

综观近年来中考的光学实验题,除了对实验原理、实验操作和分析推理、解答问题等方面的考查外,还加强了对实验的设计,对实验现象进行归纳总结的能力的考查,以及对实验探究过程的体验和感悟等的考查．下面以例题的形式回顾一下光学中的两个重点实验．     

赛事活动

“显微图像界”年度盛会2012奥林巴斯杯全国显微图像大赛拉开战幕 2012年9月,“显微图像界”的年度盛会——“奥林巴斯杯全国显微图像大赛2012”正式拉开帷幕。本届大赛由奥林巴斯（中国）有限公可主办,科学网、《南方医科大学学报》协办,中国科学院院士、第四军医大学鞠躬教授将继续担任大赛名誉主席。参赛者可以登录上届比赛开始启用的官网域名www．ixianwei．com（爱显微）,进行报名和作品上传,所有光学显微镜品牌拍摄的图像和视频均可参赛。     

陨落星辰 遗光百世——追忆南开大学光学泰斗母国光

母国光,1931年出生于辽宁锦西,2012年4月12日因病医治无效于天津逝世,享年8l岁。他是著名的光学家、国家级有突出贡献的专家、教授、光学仪器博士生导师。曾任南开大学校长兼研究生院院长和现代光学研究所所长;兼任中国科学院应用光学国家实验室主任、中国光学学会理事长、中国计量学会副理事长、中国仪器仪表学会副理事长、大学国际联合会常务理事、国际光学委员会副会长、中国科学院院士、第三世界科学院院士等职,西安电子科技大学技术物理学院教授、博士生导师,第七、八届全国人大代表。他长期从事光学和应用光学的科研和教学,在国内外核心刊物上发表论文70余篇,取得重大成果10余项,其很多研究得到多项国家级奖和国际光学界的普遍承认。     

科苑续画人生的圆——记县老科协副会长兼秘书长李光学

人生在世,每个人都在为自己的生命画圆。于是,有人以金钱为圆心画圆,企图用金钱的“光茫”掩饰其生命的空虚：有人以权力为圆心画圆,妄想以权势的显赫掩藏其生命的苍白……然而他却以工作为圆心,从在职到退休后都无怨无悔地用点点滴滴的业绩,默默地画着他的人生之圆,得到了党和人民的承认与赞许。他不仅在职时获得过省“百优秘书工作者”、省“人大先进工作者”、市“十佳秘书工作者”、县“十佳公仆”等荣称,而且退休从事老科协事业后,又年年被评为先进工作者,还被评为优秀共产党员。他,就是汉寿县老科协副会长兼秘书长李光学。     

几何光学中实正虚负法则的扩展应用

部分大学物理教材关于物像关系中的焦距和曲率半径符号的判断,是依靠球面和透镜种类来进行判断的,缺少明确物理意义,学生容易混淆,从而出现记忆错误。文章借助作图法,分析了焦点虚实与球面和透镜种类的关系,将实正虚负法则扩展至焦距和曲率半径符号的判断,这样既解决了记忆学习所引起的混淆、易错的问题,又便于学生建立物理图像。     

“多合一”光学教具的开发与使用

光学内容是苏科版初中物理八年级上册中的重点和难点,尤其是小孔成像、凸透镜成像规律及其应用拓展等内容,实验探究性很强。而实验室所配备的各类标准器材存在一定缺陷。对此,尝试自制多合一光学教具,并以之探究上述光学内容中大部分重难点实验。该教具具有不少优点:取材环保低廉,适合自制推广;可使实验呈现多样,观察灵活自由;利于培养学生的科学思维和探究精神。     

基于光学黑洞的单纳米线太阳电池研究

为实现对太阳光的宽波段高效吸收,引入光学黑洞(optical black hole,OBH)概念,用有限元方法对单纳米线太阳电池(SNSCs)进行电磁仿真和结构设计。剖析了极化模式、OBH尺寸、核壳匹配、折射率阶梯分层等因素对OBH SNSCs的陷光和光学吸收性能的影响。研究表明:较以往介电常数匹配方式,利用折射率匹配设计可进一步提高OBH系统的光学吸收性能;借助微纳结构对光波的调控,可实现全向宽带高效吸收,从而将OBH应用于微纳光伏系统;进一步发现,可通过优化内核半径和外壳折射率分布来提高基于OBH的非晶硅(a-Si:H)SNSCs吸收效率,获得的光电流较传统无包层a-Si:H SNSCs提升约300%。     

周期性结构Mo背电极的设计及其陷光特性研究与应用

为了改善金属钼(Mo)电极的光学特性,采用类桑拿法通过聚苯乙烯小球自组装制备了具有周期性结构的Mo电极,通过控制钼的沉积厚度和小球的刻蚀时间来获得具有不同高度和周期的衬底结构,并研究了其对周期性Mo衬底光学特性的影响。实验结果表明:周期性结构衬底显著提高了长波区域(>1 100nm)的反射,尤其当铜锌锡硒(CZTSe)吸收层厚度减薄至0.5μm时,为了进一步增加光吸收,通过在CZTSe薄膜表面引入金字塔形貌的氧化锌,与周期性衬底形成了光学陷阱结构,增加了CZTSe光吸收。该结果对超薄化合物电池的研究具有一定的指导作用。     

基于高光谱成像反射和透射技术的雨生红球藻叶绿素含量研究

通过高光谱成像仪采集雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)反射和透射的光谱信息,结合化学计量学方法,对雨生红球藻叶绿素a、叶绿素b含量进行预测。比较了5种预处理方法[原始光谱(raw)、基线校正(baseline correction,BO)、卷积平滑(Savitzky-Golay smoothing,SG)、多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)、变量标准化(standard normal variate,SNV)],并结合偏最小二乘回归(partial least square,PLS)建模的结果,选择较好的预处理方法后采用连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)提取特征波长,并比较3种建模算法[PLS、多元线性回归(multiple linear regression,MLR)、最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LS-SVM)]的预测结果,选择效果较好的建模算法用于预测叶绿素含量。其中,高光谱成像反射法对叶绿素a含量的预测,显示SNV预处理算法和SPA-MLR建模算法的效果较好,预测的剩余预测偏差(residual predictive deviation,RPD)达到3.429 6;高光谱成像透射法对雨生红球藻叶绿素a含量的预测显示,BO预处理算法和SPA-LS-SVM建模算法的效果较好,预测的RPD值达到3.156 3;同样地,对于高光谱成像反射法和透射法雨生红球藻叶绿素b含量的预测,显示均是采用BO预处理算法和SPA-MLR建模算法的效果较好,预测的RPD值分别为1.822 1和2.013 2。研究表明,采用高光谱成像反射和透射系统,通过一定的预处理结合建模算法可以对雨生红球藻叶绿素a、叶绿素b含量进行预测,为叶绿素a、叶绿素b含量的检测提供了1种新的方法。