引言 光全息学是在现代激光的发现之后才迅速发展起来的，本文将就光全息学的一些主要的研究课题进行探讨，并针对一些应用课题进行研究。现代光全息学的起源,发展和人物,新型应用,本文将告诉你. 利用干涉原理，将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，使物光波前的全部信息都储存在记录介质中，这样记录下来的干涉条纹图样称为“全息图”，而当用光波照射全息图时，由于衍射原理能重现出原始物光波，从而形成与原物体逼真的三维象，这个波前记录和重现过程称为“全息术”或“全息照相” 光束全息照相由盖伯于1948年提出的，而当时没有足够强的相干辐射源全息研究处于萌芽时期。当时的全息照相采用汞灯为光源，且是同轴全息图，它的+/-1级衍射波是分不开的，即存在所谓的“孪生像”问题，不能获得很好的全息像。这是第一代全息图。1960年激光的出现，1962年美国科学家利思和乌帕特尼克斯将通信理论中的射频概念推广到空域中，提出离轴全息术，他用离轴的参考光照射全息图，使全息图产生三个在空间互相分离的衍射分量，其中一个复制出原始物光，第一代全息图的两大难题因此得以解决，产生了激光记录，激光再现的第二代全息图。当代光全息学发展主要课题有：1. 球面透镜光学系统2. 光源和光学技术3. 平面全息图分析4. 体积全息图衍射5. 脉冲激光全息学6. 非线性记录，散斑和底片颗粒噪声7. 信息储存8. 彩色全息学9. 合成全息图10. 计算机产生全息图11. 复制，电视传输和非相干光全息图而伴随光全息学的发展也产生一些光全息技术应用，比如高分辨率成像，漫射介质成像，空间滤波，特征识别，信息储存与编码，精密干涉测量，振动分析，等高线测量，三维图象显示等方面的用途。本论文将就当代光全息学的研究与应用两大课题进行学术研究一． 当代光全息学研究 球面透镜不仅能形成光振幅分布的影象，而且易形成该分布的傅立叶变换图形。因此，用一个简单透镜可使物光在全息平面上成为某原始图形的傅立叶变换。存储在全息图中的变换所具有的特性，在光学图形识别中有重要的应用。透镜，作为形成影象的器件，可以在全息术中用来构成像面全息图。一个透镜可以形成：a.傅立叶变换和b.输入复振幅分布的影象 由于利用激光光源来制作全息图片，使得全息学开始成为一门实用的学科。对形成全息图所用光源提出的要求取决于由于物体和必要的光学部件的安排所决定的参数。从单一光源取得物波和参考波有如下图所示两种普通方法：A. 分波前法B. 分振幅法 在光源与全息图之间（通过物表面或参考镜的反射）传播的光线的最大光程差必须小于相干长度。激光的相干性与激光器的振荡模式有关，就全息术而论，它要求在任一个横模振荡的激光器的空间相干的辐射，由于高介模的振荡较不稳定，并有以两个或者多个模式同时振荡的倾向，因此最好的振荡模式是最底阶的模式。激光束的输出功率必须分成物体照明波和参考波。若物体要求从不止一个角度（以消除阴影），就需要将激光束分成好几束，一般采用分振幅法，因分振幅法能产生较均匀的照明，而且对光束的展宽要求小，既可以在分配前也可以在分配后展宽。平面全息图分析用非散射光记录的共线全息图上的条纹间隔与感光乳剂的厚度相比为较宽的。照明这张全息图的波前中的一条光线在通过全息图前只和一条记录条纹相互作用。因此全息图的响应近似于一个有聚焦特性的平面衍射光栅。加伯在分析这些特性时是把这样的全息图严格地当作二维的。用对二维模型分析的结果也很符合实验观察。在应用利思与乌帕尼克首先采用的离轴技术所得到的全息图上，其条纹频率则超过共线全息图，超过了量正比于物光束与参考光束之间的夹角。条纹间隔的典型值可以考虑由两平面波的干涉得到。正弦强度分布的周期d可以由下式决定：2dsinθ=λ, θ为波法线与干涉条纹间的夹角，波长λ，条纹间隔d式中当θ=15°，λ=微米（绿光）时，则d=1微米。记录离轴全息图的感光乳剂的厚度通常为15微米，实际上，在这样的乳剂中记录的全息图已不能当作是二维的了。因此重要的是要记录住平面全息图的分析结果只能准确地应用于使用相当薄的介质所形成的全息图。体积全息图衍射基本的体积全息图对相干照明的响应可以用偶合波理论来描述。假设有两个在yz平面传播的并具有单位振幅的平面波，其进入记录介质并进行干涉的情况，按折射定律，有sin /sin =sin /sin =nn为记录介质的折射率； 及 分别表示两个波在空气中与z轴的夹角； 及 则为两个波在介质中与z轴的夹角。布拉格定律可以用空气中的波长 ，全息片介质折射率 写成如下形式： 2dsinθ= / 体积全息图的特性由布拉格定律确定，因此对照明显示出选择响应。 二.光全息学典型应用高分辨率成像当一张全息图用与制作全息图参考光束共轭的光束照明时，在理论上能再现没有像差没有畸变的物波，其投影实象的分辨率仅受全息图边界衍射的限制。由于分辨率将随全息图尺寸的增加而增加。由于全息图可以做的很大，因此可以指望在现场大到5×5厘米时空间频率高到1000线/毫米。显然此种情况下放大率为1，但1：1的高分辨率投影成像，在集成电路的光刻工艺中有重要的潜在应用。将光刻掩模精密成象在半导体薄片上的工作，目前是用接触印象法来完成的。但这方法很快就会使模板损坏。用投影方法将影象转移到薄片上是一理想的可供选择的方法，但要非常优良和非常昂贵的镜头才能使投影的掩模象达到要求的分辨率和视场。当用相干光源照明制作全息图时，摄影乳剂的收缩，表面变形，非线性及洽谈噪声源的影响就更大了。它们可使图象产生斑纹，衬度降低和边缘模糊，这些缺陷又是用光刻法制作集成电路所不允许的。新的，更稳定的材料可能是这些问题的解答。特征识别由空间调制参考波形成的傅立叶变换全息图的许多特性，曾被范德鲁等人用于特征识别。他们采用全息法作成的空间滤波器完成了“匹配滤波”在特征识别中的应用。匹配滤波与概念，形成与应用可由下图说明 当要把形成的空间滤波器作为特征识别时，在输入平面内z轴上方部分是一个由平面波透明的，在不透明背景上包含M个透明字符的透明片。我们将这一组字符阵列的透过率表示为 这里所有字符均围绕 点对称分布， 是阵列中的一个典型字符，其中心在 点。另外，在输入平面内 处，有一光强度为 δ 的明亮的点光源,并在空间频率面εη面上形成一张傅立叶变换全息图。这一全息图可以看作是t 与δ函数形成的平面波干涉的记录。但是当全息图完成识别功能时，仅由透过t的一小部分，即通过入射平面内的一个或几个字符的光所照明，我们将会看到，在输出平面上我们所关心的再现，是表示识别结果的一个明亮的象点。信息储存与编码全息图既可以存储二维信息也可以存储三维信息。信息可以是彩色的或者编码的，图象的或者字母数字的；可以存储在全息图的表面，或存储在整个体积中；可以为空间上分离的，或者重叠的；可以是永久记录或者是可以消象的。记录的内容可以是彼此无关的或者相互成对的；可以是可辨认的影象或似乎是无意义的图形。现代光全息学的发展前景十分广阔,而其实用技术必然会实现普及,有识之士当携手共同研究以促进社会进步.
投影技术的发展，全息投影技术也在不断的发展，它是真正呈现立体的影像。下面是我为大家整理的全息投影技术论文，欢迎大家阅读。全息投影技术论文篇一：《试谈全息投影技术应用研究》 【摘 要】目前，全息成像工艺复杂，制作成本高，暂不能普遍应用到生活娱乐中，而消费者对新的视觉体验形式的需求越来越急迫，因此我们以一种可以方便实现，视觉效果与全息成像相近的的技术来满足消费者的需求，这就是全息投影技术。本文从全息投影技术构成、视觉效果、应用例举等方面论述了全息投影技术应用的可行性。 【关键词】全息投影;展示;应用;全息投影照片 科幻影片中常常出现全息技术，人或物体以及图形文字以三维的形式在空气中显示，就像电影《星球大战》中的全息通讯、《钢铁侠》中的全息电脑、《普罗米修斯》中全息沙盘等等。科幻电影中的技术多数是虚构的，而往往这些虚构的、幻想的技术却表达社会的需求，指引着科研的方向，全息也是一样。 目前，全息成像工艺相当复杂，制作成本高，还不能普遍地应用到在社会生活和娱乐中，因此全息投影有了其生长和发展的空间。全息投影技术不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感，它是真正呈现立体的影像，理论上可以360°观看影像。[1]这种全息投影技术可以呈现出图像浮现在空中的效果，但是所投射出的影像需要依靠透明的介质作为载体，并且对空间的光环境要求相对较高。虽然这样，但这种全息投影技术的优点在于实现成本底、制作方便、趣味性高、视觉效果逼近全息等等，在无介质全息技术应用到我们的生活中之前，全息投影技术有较高的应用空间。看似简单的产品只要能够满足人们的需求，那就会有较高的应用价值。 一、全息投影主要构成 全息投影显示设备是多块透明的 显示器 ，通过多块透明显示器的围合，形成的一个锥体，椎体的每一面对应显示影像内容的每一个面，形成了全息投影的两个视觉特点，一是可以全方位的显示立体影像，二是可以使虚拟影像与周围的现实环境融合到一起，形成虚拟与现实的互动。形成“全息”的视觉效果。 全息投影其简单的构成和实现方式是其能够普及应用的优势之一。全息投影的技术构成分两部分，一是硬件，二是软件。硬件部分包括成像、显示、控制、电源等设备，软件部分为内置控制软件和分屏影像。成像设备、显示设备、分屏影像为其核心构成。 成像设备，即可以生成影像的设备，如显示器、显示屏、投影仪、幻灯机等等，理论上来说可以自发光显示图像的设备都可以用作全息投影，但成像设备的优劣会直接影响全息投影影像的视觉效果。成像设备起到将数字影像内容第一次成像的作用，为显示设备提供充足的光线。 显示设备，即前文中提到的“透明显示器”，这里的“透明显示器”其实是一种高反光的透明膜或者透明板，甚至是玻璃。我们不必在意它是由什么原料制成，我们只要求它具备两个特性，一是良好的通透性，二是尽量的高反光。这两点是全息投影能够实现虚拟与现实融合的核心。显示设备可以反射成像设备所投射出的画面和光线，并且由于其透明的特性，将虚拟影像与实体环境空间形成视觉上的融合，给人新的视觉感受。 分屏影像，全息投影所用的影像是在我们常见的平面影像的基础上进行了再设计，通过多个将物体的多视角画面先分别拍摄再组合拼接到一起，同时播放和控制，这样的影像配合全息投影特殊的多面锥体显示器就能呈现出一个多视角可视的影像，影像给观众一种体量感，并且能够清晰分辨其在空间中的位置。 二、全息投影应用举例 目前全息投影技术和批量生产条件相对成熟，但其应用范围还相对较窄，国内主要将全息投影技术应用到小型展柜、小型舞台中。 全息投影在展柜的商业运用中，多是用于展示企业标识、小型电子产品、珠宝首饰的360°展台和270°展台，内容多数是比较简单的旋转动画，当然也有用于展示游戏角色的，角色有比较简单的动作。在舞台的商业运用中，为满足舞台的观赏角度，以180°的单片全息幕居多。应用方式有虚拟表演、虚拟与真人互动、真人表演全息特效等。2011年3月，日本世嘉公司举办了一场名为“初音未来日感谢祭(Miku's Day)”的全息投影演唱会引起了社会的强烈反响和热烈追捧。 经过对全息投影的研究、试验以及调查，本人认为全息投影在如今这个社会经济条件下可以得到更大的应用空间，甚至达到普及的程度，下面笔者试举出一些领域和行业，探讨如果将全息投影应用到这些行业中去，全息投影所带来的作用及其意义。 1.房地产展示 房地产行业可以涉及到的有全息沙盘、全息样板间、三维全息平面图、三维全息结构图等。 目前我国房地产行业所使用的沙盘主要为电子沙盘，对于样板房，房地产行业的普遍是以三维效果图、样板间模型和实地参观考察来向客户展示样板房。而几乎所有的楼盘宣传资料上都配有房屋平面图以及一些效果图。综合来看，房地产行业高速发展，但其展示手段相对传统，将全息投影应用到其中将极大提升展示效果。 如沙盘，传统沙盘和电子沙盘都是以实体模型为主要展示方式，模型固定不可变，不能向客户展示细节。从环保和节能方面看，沙盘模型都是根据每个楼盘订制的，不可重复利用，一旦楼盘售馨就沦为废品，这是对资源的浪费和对环境的污染。再如样板间，有的开发商基于实际情况的考虑，将样板间直接建设在建筑工地中，客户需要看样板间就需要进入建筑工地，而普通客户对于建筑工地的安全常识和意识并不专业，相对增加了危险度。而样板间模型则和沙盘有同样的问题。 全息投影沙盘的模块化硬件可以实现重复使用，而且展示内容以数字影像方式存在，展示内容灵活可变，展示内容量巨大，还可以很好的完成客户与楼盘间的互动。全息投影沙盘可将传统的沙盘展示、建筑动画、样板间展示、房屋结构展示等融合到一起，只用一套全息投影沙盘即可满足整个楼盘的从外至内、从大环境到局部细节的展示。全息投影沙盘唯一的消耗就是电能，不但起到了很好的展示效果，也顺应环保节能的时代趋势。 2.全息投影照片 社会经济高速发展的今天，摄影摄像技术的简化和人们日益增长的审美需求加快了摄影摄像的普及，我们可以轻易的在身边找到摄影摄像设备，我们的生活被无数的影像所包围，有趣的是我们对于胶卷相机和纸制照片的需求越来越少，我们将数字形式的照片放在电脑、电子相框、手机等设备上来欣赏，这可以看出消费者对于新技术的认可和追捧。 在电子相框、MP4等设备的基础上，全息投影照片将传统的二维平面图像转变为动态的、有体感的、可全方位视角观看的图像，消费者可将自己、亲友甚至偶像的全息投影照片放置在全息投影相框中，操作方式同将电子照片放电子相框一样方便简单，但相对于电子照片，全息投影照片的视觉效果和感官体验是全新的、震撼的。 将全息投影应用到摄影中让消费者得到一种全新的视觉体验，给予消费者更高一级的美的享受。全息投影照片可以像站在巨人的肩膀上一样，在高度普及的平面摄影的基础上向社会进行推广，让更多的人得到全息投影带来的视觉享受与体验乐趣。 其实，全息投影的应用还有很多方式，如全息投影博物馆、全息投影伴舞、全息投影视频电话、全息投影智能引导员等，全息投影不光可以单独使用，也可以同 其它 多媒体设备一同配合使用，其应用的目的在于在真正的全息影像技术普及之前以一种方便的、低廉的、新颖的技术，使人们体验到一种有别于平面媒体的视觉享受。 【参考文献】 [1]许秀文，薄建业，杨铭，等.浅析3D、全息、虚拟现实技术[J].中国 教育 信息化高教职教，2011(7). 全息投影技术论文篇二：《试谈分析全息投影技术在演艺活动中的应用》 摘 要：科技的发展推动影视媒体、新媒体的产生和发展，虚拟艺术体验也应运而生。技术的进步，媒体艺术中的虚拟体验也呈现出多元化趋势，人们可以体验到身临其境的真实感。尤其是在演艺活动中开始逐渐应用全息投影技术，制造逼真立体的艺术情境，使观看者的视觉、听觉产生震撼感受。该文针对全息投影技术进行分析， 总结 出全息投影技术在演艺活动中的优势和发展前景。 关键词：虚拟世界;艺术体验;全息投影;三维立体;演艺活动 虚拟艺术体验广泛应用于影视艺术和多媒体艺术中，人们通过沉浸感和存在感强化了体验的真实感。科技的发展推动影视媒体、新媒体的产生和发展，虚拟艺术体验也应运而生。技术的进步，媒体艺术中的虚拟体验也呈现出多元化趋势，演艺活动中开始逐渐应用全息投影技术，许多演唱会晚会等大型演艺活动都运用了全息投影技术，营造虚拟幻象与表演者之间互动的效果，亦真亦假，惟妙惟肖，使表演产生震撼的效果。 1 全息投影技术的应用 全息投影技术创造的是一种以艺术美学标准营造虚拟世界的 方法 。全息投影技术实质是一种虚拟成像技术，主要是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。目前一般通过两种方式实现虚拟成像，一种方式是直接用投影机背投在全息投影膜上，产生虚拟场景或者虚拟影像;另一种方式通过投影机、LED 屏折射光源至45度成像在幻影成像膜，产生全息投影，全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻象，还可以营造连续动态的影像。全息投影构建的虚拟世界可以是基于现实的艺术场景，也可以是超现实的、任凭想象的场景，这种营造过程就是艺术场景实现的过程，技术人员通过计算机图形技术和动作捕捉和表情捕捉系统，最终展现出一个或逼真或梦幻或新奇的艺术世界，这种虚拟艺术体验给人们带来新奇有趣，逼真震撼的视听感受。 在媒体艺术中，全息投影产生的虚拟影像给观众带来的感官刺激最直接，这种艺术感官体验可以源自对现实世界的模拟再现，也可以是超现实的，艺术创造者想象中的各种新奇场景的创造，要实现这些场景或者影像的艺术体验是离不开技术支持的。艺术家可以通过全息投影技术构建或者营造各类艺术情境和场景，引导观众进入虚拟情境中，使人产生身临其境的逼真感觉，仿佛真的置身于营造的虚拟世界中。尤其是在演艺活动中，艺术家或者设计者，通过全息投影技术的营造，引导观众进入虚拟情境中，体验前所未有的虚拟艺术体验和感官刺激。 2 影像互动式虚拟体验在演艺活动中的运用 20世纪中期，互动式虚拟体验最早运用于美国军事模拟训练，尤其是空军飞行训练。美国军方为了降低飞行训练中的损失以及人员伤亡，发明了虚拟飞行驾驶系统。模拟出真实的飞行训练过程，进行飞行员训练。随着技术的发展，模拟训练已经延伸到了其他军事训练领域中，可以模拟出复杂的战斗情境，提高实战水平，同时也减少真实训练或者演习中的损失和伤亡。这种互动式虚拟技术的真实体验使得现实世界和虚拟世界之间的建立起了一座互相作用的桥梁。 随着技术的发展以及媒体艺术的发展，虚拟体验与媒体艺术擦出了绚丽的火花。虚拟感官体验创造的虚拟世界非常接近人类观察体验，在技术的推动下衍生出全新的媒体表现形式和艺术情境，这些新奇的艺术创作方式和艺术表达方式为观众营造了更加丰富多彩的实体体验和感受。虚拟艺术体验作为一种传播方式和手段，彻底颠覆了传统形式的影像体验，擦出了新的传播艺术的火花。 例如，2011年在某国际知名服装品牌的新品发布会上，设计者就把全息投影技术搬上了T台秀，模特表演秀中通过全息投影营造出虚拟模特和真人模特交替出现的场景，在灯光和特效技术的配合下，一场惟妙惟肖、亦真亦假的服装表演完美演绎。在T台上人物和艺术场景忽而产生、忽而消失，模特在虚拟和真实交替中完成瞬间换装的效果，给观看者的视觉和听觉产生了意想不到的震撼效果，观看者完全沉浸于这种逼真立体的影像和真人秀中，这场秀给观者带来了前所未有的魔幻效果，在整个艺术传播领域开创了一个全新的场景。 在我国国内演艺活动中，全息投影营造的互动式虚拟情境的舞台也给观众留下深刻印象。湖南卫视2011跨年演唱会中，有一首歌曲表演中就很成功地运用了全息投影技术，《再见我的爱人》这首歌是邓丽君早起经典作品之一，被观众熟知，许多观众都十分怀念邓丽君深情的演绎，湖南卫视的技术人员就通过全息投影技术把立体逼真的邓丽君演唱的场景搬上舞台，场景中看起来如同邓丽君与歌手的同台对唱，并且两人之间还有恰当的动作眼神交流。在舞台上实现了歌手与影像的完美互动，呈现在观众面前的就是真实的表演场景，给观看者的视觉、听觉带来极大的满足。同样，我们记忆深刻的还有2012龙年春晚就在LED的基础上加入全息投影的电视美术布景，晚会的多数歌舞都动用了全息技术。例如，萨顶顶在演唱《万物生》时，营造立体花朵飘落的艺术情境，演唱者和现场观看者就仿佛是置身花的世界一样，设计者将艺术情境完美结合歌曲的意境，完美演绎了万物生的艺术情境。但是，在演艺活动中全息投影技术只是作为亮点出现在演出的某个环节，并没有被用于制作整场演出的舞美效果，全息投影技术的使用是希望引起观众高潮达到最佳的表演效果。 3 全息投影虚拟互动体验的发展趋势 (1)渲染偶像，美化表演意境。虚拟体验从纯粹的感官体验到交互体验再延伸到情感体验，逐渐呈现出体验融合的趋势，虚拟艺术体验的逼真度和沉浸感也进一步提高和加强。艺术工作者可以在演唱会场景设计上营造多个偶像同时演绎的各种酷炫效果，对观看者的视觉、听觉造成震撼冲击，同时也满足观看者对自己偶像的崇拜心理。 (2)重塑经典，赋予艺术强大生命力。虚拟技术为艺术体验提供了新的机遇。在当下强大的科技条件支持下，可以为观众再现那些怀念的经典，虚拟世界的感官真实性，互动性，情感化，特性的逐渐体现。例如，“复活”历史上的巨星，令其完成与当代明星同台对唱等的现场表演，或是弥补某位不能到场的巨星给观众造成的遗憾，还可以把某个不可能再现的经典为观众重现，对其造成极大的视觉与心理震撼。 (3)打造虚拟偶像，衍生虚拟情感。虚拟艺术体验是调动了视觉、听觉、触觉、嗅觉及肢体行为互动等多种感知体验，也可以是意识心理的思维沉浸，意识和思维沉浸在虚拟世界之中，身体却处于现实之中，身体被虚拟世界中的意识驱动，虚拟和现实之间的界限模糊化，全身心投入到虚拟世界中并享受心醉神迷的沉浸体验，这便是虚拟偶像。越来越多的虚拟偶像会随着人们的不同需求而产生，并且延伸到情感体验的高度。 从感官虚拟体验、互动虚拟体验到情感虚拟体验，这些艺术体验和互动都是基于人们对虚拟世界的幻想和憧憬，引发人们感官和情感的存在感和代入感。从唯物的角度来说，虚拟体验和虚拟互动都是基于人们对真实世界中各种客观事物的反映，并且在人们丰富的想象中得到进一步的艺术升华，在演艺活动或者新媒体艺术中完美地展现出来，迸发出无比绚烂的艺术火花，给观看者带来前所未有的美妙体验和感官享受。因此，虚拟艺术体验是一种很好地表达艺术情感的手段。 参考文献： [1] 王燕鸣.论新媒体艺术在虚拟世界中的互动体验[J].大众文艺，2010(2). [2] 肖永生，赵明镜.飞行模拟器视景显示系统的研究与设计[J].科技广场，2009. 全息投影技术论文篇三：《全息投影的简易制作及探究》 摘 要 全息投影是近年来流行的高新技术，能够展示神奇的立体全息影像，给参观者全新的互动感受。全息投影设备价格较高，应用生活中常见的器材，制作一款具有全息效果的实验演示装备，揭示其中的科学原理。 关键词 全息投影;实验器材;虚拟成像 1 前言 2013年9月13日，去世18年的歌手邓丽君“穿越时空210秒”，与男歌手周杰伦同台对唱，别具一格的全息投影技术很快成为新闻媒体报道的 热点 ，引起人们极大的兴趣和关注。全息投影设备价格较高，一般应用于商业展览或影视特效中。对于广大中小学科学教师来说，只要应用生活中常见的实验器材，花费很低的经济成本，同样可以制作简易的全息投影演示实验，带给学生新奇的科学体验与乐趣。 2 全息投影原理 全息投影技术也称虚拟成像技术，利用光的干涉和衍射原理，记录并再现物体真实的三维图像。 第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，利用干涉条纹间的反差和间隔，将物体光波的全部信息记录下来。记录干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片。 第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成像过程。全息图的每一部分都记录物体各点的光信息，能够再现原物的整个图像，通过多次曝光可以在同一张底片上记录多个不同的图像，互不干扰地分别显示出来。 全息投影系统将三维立体画面悬浮在实景半空中，画面的对比度和清晰度高，有空间感和透视感，营造了亦幻亦真的神奇氛围。 依据实现技术手段与途径的不同，全息投影分为两类。 1)透射全息投影：通过向全息投影胶片照射激光，从另一个方向来观察重建的图像。透射全息投影可以使用白色光来照明，广泛应用于信用卡防伪和产品包装等领域，通常在一个塑料胶片形成表面 浮雕 图案，通过背面镀上铝膜，光线透过胶片得以重建图像。 2)反射全息投影。使用白色光源，从和观察者相同的方向照射胶片，通过反射重建彩色图像。镜面全息投影利用控制镜面在二维表面上的运动，制造三维图像。 3 简易全息投影设备制作 应用于商业展览或影视特技的全息投影需要复杂的制作技术与专业设备[1]。为了向青少年普及科学知识，介绍前沿科技新成就，教师利用身边的简易器材，同样可以制作出具有立体效果的全息图像。 实验原理 利用4个半透面对光线的折射和全反射，把屏幕上的视频源文件反射。由于视频源文件同时有图像的前、后、左、右4个面，4个面同时投影形成全息效果。原理图如图1所示。 制作材料与过程 能够形成单屏投影的设备(包括手机、平板电脑)、各种透明薄板(如亚克力板、塑料板、PVC板、手机贴膜等)。由于四棱椎体是最简单的制作，以下详细介绍全息投影制作过程以及注意事项。 1)确定四棱椎体的几何形状与大小。本实验制作的投影设备由透明塑料等材质构成棱锥、覆盖在上方的单屏投影源构成(图2)。光线由投影源发出，在棱锥侧面产生全反射，进入观察者眼睛。如果能够使每个侧面反射的光线恰好构成三维物体的不同侧面，观察者从不同方向观看，就可以看到三维物体的不同侧面[2]。为了保证反射光水平射入眼睛，需要使棱锥的侧面和底面所成的二面角为45°。 由于大家使用的各种手机或平板电脑的尺寸差异较大，给出的参考建议是：构成四棱椎体的等腰三角形底边约等于屏幕的宽度。如测量所用的iPad屏幕宽度为12 cm，则等腰三角形的底边就是12 cm，顶角固定为°，腰长为 cm，腰长=底边×。如果要制作六棱锥投影，则等腰三角形各边的几何关系为腰长=底边×。六棱锥的播放效果更佳，环六棱锥360°无死角观察到清晰逼真的投影图像;四棱锥在投影面交接角度处观察到轻微变形。 2)剪裁和粘贴投影用金字塔。把透明薄板依据上面的规格裁剪出4个等腰三角形，用透明胶条或不干胶依次粘好各三角形的边，做成一个投影金字塔。因为平板电脑的屏幕要放到金字塔的顶尖，设计一个支架把平板电脑架起来，不能挡住金字塔的四面。也可以用黑色纸盒做成暗箱型的支架，周围背景越黑，立体投影的显示效果越好。将平板电脑或手机屏幕朝下，倒扣在金字塔的塔尖上，确保金字塔尖正对视频4个切分画面的中心。 3)播放全息投影视频。利用MikuMikuDance(简称MMD)、会声会影X5与格式转换软件，先用MMD制作出所需图像的正面、背面、左右侧面，再将格式转换成为会声会影视频，便可做出全息视频源。专业高手也可以利用动画制作软件MAYA，设计出人物模型、动作，分出前、后、左、右4个视图，导出播放视频即可。现在网络上有不少3D全息影像素材，使用者可以根据需要下载和播放。 4 结语 由于器材简陋，该实验显示的并不是真正意义上的全息图像，可以看作“伪全息”，虽然视觉上看起来有全息的效果，但其本质还是2D成像。以图3所示美少女为例，视频中的四分屏分别是少女的正面、背面以及左右侧面，这四面分别对应金字塔形投影仪四面的塑料片。四个画面分别映射在4个塑料片上，从塑料片的4个角度来看，会产生“图像就在投影仪中央，能够360°无死角观看”的错觉。因此，制作全息投影时必须选择表面光滑、没有太多划痕的透明薄片，才能有更好一些的视觉效果。播放视频的清晰度也很重要，最好采用清晰度为720P及以上的视频图像。 参考文献 [1]于丽，杨宇.一种三维全息投影屏的制作方法[J].激光与光电子学进展，2013(2)：115-118. [2]房若宇.多棱锥三维立体投影装置的制作[J].物理实验，2015(6)：23-25. [3]杨毅.论全息投影技术中虚拟角色制作设计[J].科教文汇，2013(10)：94. 猜你喜欢： 1. 计算机图像处理在全息学中的应用论文 2. vr技术论文2000字 3. 人工智能综述论文 4. 关于计算机多媒体技术研究专业毕业论文 5. 全息投影技术论文 6. vi设计毕业论文范文 7. texlive如何写论文
神奇的凸透镜2005年夏的一天，我在家里悠闲地待着，觉得无聊，便找了一个凸透镜开始玩了起来。一会儿把吊兰放大，变成巨大的草丛；一会儿又把小鱼放大，变成一条巨大的“鲨鱼”……不久，我玩累了，就随手把凸透镜放在桌子上。不一会儿，妈妈过来看我了，她看到放在桌子上的凸透镜后，急忙把它收起来，还对我说：“栋栋，以后别把凸透镜放在受阳光直射的地方，很容易着火的！”听了这话，我心想，凸透镜为什么能使物体着火呢？我就问：“妈妈，凸透镜怎么会使物体着火呢？”妈妈回答说：“因为凸透镜对光线有会聚作用，太阳光可以看作平行光，平行光通过了凸透镜后就会聚于一点，这一点也就是焦点。这一点产生大量的能量，达到一定温度就能够把易燃的物体烧起来。”听了妈妈的话，我有点半信半疑。于是我决定自己亲手做一个实验！我先把纸平铺在地上，再用凸透镜把光聚集在纸上。可光却偏偏不听我的话，我要它聚在一起，它却偏偏散开来，开状就象扫把星。不过我还是有耐心的，一会儿向左偏一点，一会儿又向右偏一点，终于，我成功地把太阳光给浓缩成了一个小小的光点。好一会儿纸还没有烧着，我想，会不会是太阳光不够热呢？于是我便用手摸了一下纸，哇！差点烫伤了我的手。我只好先回到家里。后来，我从书上查到：“白色的物体容易反射光线，而黑色的物体容易吸收光线！”我高兴极了，决定用黑纸做第二次实验。同第一次实验一样，我也是先把纸给平铺在地上，再熟练的把角度调到最佳位置，让阳光变成一个小小的圆点。最全我等了一会儿，纸果然烧了起来。我终于明白了：原来太阳光聚集在一起真的能把纸烧着，只是要等一些时间。妈妈又告诉我为什么要等一些时间后才会燃烧，原来 是因为要达到物体的燃点后，这个物体才会燃烧。我想，如果以后出去野炊忘了带火柴的话，我就可以用凸透镜来点火了。啊！总算是明白了凸透镜为什么能使物体着火了泥鳅为什么没有死上科学课时，老师布置了一个作业，让我们每个同学都去做一个生态瓶，就是“将少量的植物，以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的瓶中，形成的一个人工模拟的微型生态系统。”我一听，对这个实验非常感兴趣，就找来一个空油壶，把上半部分剪掉，洗干净，盛上水，还在水底放上一层淤泥，水面放上一些浮萍，再把买来的几条小泥鳅放进水里，它们一下子钻进了淤泥里，隔一会儿就钻出来透透气，把一壶水搞得浑浊不堪，真调皮。刚开始的几天，我热情高涨，每天都要观察好几回，可是，渐渐地，又有了新的实验，我便把这件事忘了。过了好久，有一位同学谈起了他的生态瓶，我猛然想起我已经好久没有去观察过我的生态瓶了。我想，我那几条可怜的泥鳅，肯定被渴死了。放学后，我急匆匆地赶回家，放下书包就去看我的生态瓶，一看，吓了一跳，瓶子里的水几乎没有了，也没有泥鳅的影子，我想泥鳅肯定死了。正当我在伤心的时候，突然，我看见淤泥面上有气泡，该不会是泥鳅吹出来的吧？我赶紧找来一根小棒，把淤泥挖开，嘿，一条泥鳅钻了出来。“呀，泥鳅还活着，泥鳅还活着。”我高兴地大叫起来。不过，我又感到很奇怪，就问妈妈，为什么没有水泥鳅还能活下来。妈妈笑着摇摇头，我只好去求助电脑。经过一番搜索查资料，我终于弄懂了，原来，泥鳅离开水在泥浆里生活的时候，就用肠子呼吸。它的肠子与食道、肛门相连，形成一根短短的直管。肠子上布满了许多毛细血管，能吸收空气中的氧气。当它用肠子呼吸时，所产生的二氧化碳等气体，就像“放屁”一样，从肛门排出，所以常常会从泥浆中冒出许多气泡来。哦，原来如此，怪不得泥鳅在没水的淤泥里没有死呢。我真开心，由于我的粗心，竟然还意外地获得了泥鳅的这些知识。我家的小猫为啥吃草前几天，妈妈给我买了一只小猫，颜色很漂亮，也很可爱。我们全家人都很喜欢它。我经常偷偷把零用钱藏起来到小店里去买鱼干，回来之后就把鱼干给小猫吃，小猫吃得很快，一下子就把一条鱼干吃掉了，吃完后就欢快地爬到树上，再下来。“喵喵”地叫着，我又给它—条鱼干，小猫很快有吃完了。第二天早上，我看见小猫蜷缩在一个墙角里，还瑟瑟发抖，我以为它饿了，就连忙给了一条鱼干，但是小猫看了看没吃，还是躺在那里，一动也不动。我上学去了，在学校里我很伤心，魂不守舍，心里七上八下，一直担心家里的小猫。好不容易挨到了放学,我急忙跑回家,却发现小猫在吃一种我不知道名字的一种草。猫也会吃草？我真不敢相信，忽然，猫把吃了的鱼干吐了出来，我以为猫食物中毒了，就连忙去问妈妈，妈妈说：“去查十万个为什么呗！”我连忙查了一下，终于知道原来猫自己会给自己治病，它吃草是为了治食物中毒，我很高兴，我不仅解决了一个问题，还明白了一个道理：如果在生活中遇到不懂的问题，应该多查资料，用自己的实际行动去解决。小学生简介： 黄佳平，今年10岁，男，平时爱好画画、看书、做科学研究。
光学成像物理是一门历史悠久的自然学科，物理科学作为自然科学的重要分支，不仅对物质文明的进步和人类对自然科学认识的深化起了重要的推动作用，而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。随着科学技术的发展，社会的进步，物理已渗透到人类生活的各个领域。 在汽车上，驾驶室外面的观后镜是一个凸面镜利用凸面镜对光线的发散作用和成正立，缩小的虚像的特点，使看到的实物小，观察范围更大，而保证行车安全。汽车头灯里的反射镜是一个凹面镜。它是利用凹面镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成平行光射出的性质做的。 轿车上装有太阳膜，行人很难看清车中人的面孔，太阳膜能反射一部分光，还会吸收一部分光，这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔，必须要从面孔放射足够的光头到玻璃外面。由于车内光线较弱，没有足够的光透出来，所以很难看清乘客的面孔。 当汽车的前窗玻璃倾斜时，反射成的像在过的前上方的空中的，这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来，司机就不会出现错觉。大型客车较大，前窗离地面要比小汽车高得多，及时前窗竖直装，像是与窗同高的，而路上的行人不可能出现在这个高度上，所以司机也不会将乘客在窗外的相遇路上的行人相混淆。 人们利用凸透镜成像的原理，在投影机的镜头上装了一块凸透镜，让原本很小的底片一下子变大了许多，让我们看着很方便。照相机的镜头也是用一个凸透镜，人们通过调节暗箱的长度，来控制照的范围的大小，使我们的生活更加的多姿多彩。现在，人类所有令人惊叹的科学技术成就，如克隆羊、因特网、核电站、航天技术等，无不是建立在早期的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的，在学习中，同学们要树立科学意识，大处着眼、小处着手，经历观察、思考、实践、创新等活动，逐步掌握科学的学习方法，训练科学的思维方式，不久你就会拥有科学家的头脑，为自己今后惊叹不已的发展，为今后美好的甚或打下坚实的基础。
小哲学科学担负着科学启蒙 教育 的任务,不仅要教给学生丰富的自然科学基础知识,同时还要在知识的探究中让学生体验、理解和应用科学研究 方法 ,提高学习能力,激发学生的创新意识。下文是我为大家搜集整理的关于小学科学获奖论文的内容，欢迎大家阅读参考!小学科学获奖论文篇1 浅析小学生科学课中的创新教育 摘要：素质教育应该是倡导以创新精神为主体的素质教育。许多教育工作者越来越清醒地认识到这一点。我们的教育应该发展学生的智力，更要培养学生的能力，特别是创新能力的培养。本文从小学科学课中如何营造创新氛围、激发学生的创新欲望、拓宽学生的创新空间等方面提出了一些见解。 关键词：小学科学;创新能力;探究性 素质教育应该是倡导以创新精神为主体的素质教育。许多教育工作者越来越清醒地认识到这一点。我们的教育应该发展学生的智力，更要培养学生的能力，特别是创新能力的培养，也就是说不仅仅要向学生传授结论性的知识，还必须重视对学生创造精神的培养。因此在课堂教学中，要求我们加大课堂教学改革的力度。 一、营造和谐的创新氛围 科学活动探究的过程不仅是学生探究科学的过程，也是师生情感交流、教与学方式交流、思维交流的过程。创设一种师与生、生与生心理交融、民主和谐的科学探究氛围是促进学生创新探究、情感态度与价值观形成的有利保证。在小学科学教学中，很多老师忽略了表达和交流，对表达和交流缺少应有的重视，常常只是走个过场，得出了结论，就完成本节课的教学任务，一节课的探究学习也告一段落。因此，教师要多鼓励在师生之间、同学之间的广泛交流，放下教师的架子，与学生共同参与观察探究活动，在交往中提倡相互尊重、信任、理解、支持、合作、帮助，师生之间、同学之间要多运用鼓励性评价。教师应该是学生的指导者、合作者，是学生的朋友。 二、激发学生的创新欲望 传统教师的常规课堂教学单边性、模式性活动较多，让学生积极留心观察生活、感悟生活的多边性、主动性活动较少，课堂活动总是受到传统教学的束缚。素质教育应该创设学生感兴趣的实验活动，促使学生主动参与、主动思考，这样一来课堂不再单是教师主宰着学生的活动。大量的事实证明，这样才能使学生主动参与科学实验，从而培养学生的探究精神，积极探究和应用知识，充分激发学生学习的兴趣，使学生对科学的奥妙产生强烈的求知欲和探究情绪。要提高学生的科学素质和探求知识的能力就必须充分发挥学生的主体作用，如果学生根本就没有对事物的好奇心和旺盛的求知欲，即使他们掌握了一定的创新方法和技术，也很难有实际的、有价值的创新行为。 三、拓宽学生的创新空间 我们可以设立学生自制标本展橱。在橱窗下面及实验室门前陈列一些文竹、君子兰等植物，还要组织学生开展课外观察、实验、小课题研究和科学知识竞赛等实践活动。在实验室将学生制作的各种动植物标本摆放进橱窗去。科学课就是要提倡学生自主学习，发展学生个性，发动学生不断为它“添砖加瓦”，也可以喂养蚕、小金鱼等，让学生自己独立思考，放置实验和研究过程中使用的工具、材料和活动纪录卡等。实验室要尽可能为学生提供展示个性的空间，并培养学生持之以恒的精神。为学生自主选择实验器材实施开放式探究提供便利，如皮筋、气球、 乒乓球 、各种弹簧、橡皮和硬纸板等都由学生自主筹备。满足学生的好奇心和求知欲，让学生运用已有的知识拓宽并延伸科学教学内容，可以更好地发挥学生在学习过程中的积极性和主动性。展橱为学生提供了观察思考的机会，能充分发挥他们的创造潜能，去经历探索研究的过程，去解决各种各样的问题。可以启发和引导学生利用身边的废弃物进行合理的利用，让学生利用课前课后时间尽情观察，从而增强学生对书本知识和生活实际的联系，并引导学生记录实验数据、 总结 自己的研究成果、写出自己的发现和体会。充分施展学生的才华，这些是学生们很喜欢做的事情。 四、培养学生的 创新思维 有疑才能有思考，这也是创新的起点。只有善于发现问题和提出问题，才能够在此基础上思考和寻求解决问题的方法，这对学生形象思维能力和 想象力 的培养都是非常重要的。创新思维是培养创新精神的灵魂。如在教学《观察蚕宝宝》时，可以让学生在课的一开始就提出问题。学生会提出蚕宝宝喜欢吃什么，它为什么会蜕皮，它的一生要经历几次变化等许多问题。在科学课的教学过程中，创造力是智力的高级表现，有疑才能进步。质疑问题本身就蕴含着创新思维的火花，教师在教学中要教育学生多问个为什么，要大胆提出问题。另外老师应该在科学教学中灵活多样地运用多媒体、录像、幻灯片等教学手段，采用多种教学方式丰富学生头脑中的表象、培养学生形象思维的习惯。 五、重视学生的创新实践 在实践活动中，任何实践活动都是技能与智能的结合。要培养学生比较、分析、综合、抽象、概括等一系列思维活动，教师应尽量少干预学生的科学探究活动，让学生真正去观察，真正动手做，从而培养创新能力和实践能力。例如：带领学生真正走到大自然中去经历，人的能力是在活动中形成和发展的。学生的手、脑、眼、耳等多种感官共同参与对客观事物的体验，小学生的实践能力也必须通过大量的实践活动才能形成和发展。学生希望教师在教学时充分相信自己，让学生真正参与到知识的形成和发展的全过程中。学生喜欢丰富的教学资源给他们带来学习的愉悦，发展思维，放手让自己动手实践，学生愿意参与丰富多彩的科学探究活动，然后建立正确清晰的表象，而不是将科学探究活动只停留在课堂上。 总之，创新教育能使学生学会学习，开发智力，提高素质，增加锻炼的机会，增强适应社会发展的意识。而其在科学实践教学中的具体实施，也会给我们培养大量的适应现代社会需要的人才提供一个可行的方式、方法。 参考文献： [1]劳韵岚.小学科学课堂教学评价与素质教育[A].2009年广东省青少年科学素质培养的实践和探索优秀论文选编[C].2009. [2]袁立煌.小学科学课创新教育课堂教学模式的研究[A].中国教育技术协会2004年年会论文集[C].2004. [3]郑松南.浅谈小学科学教学中创新思维能力的培养[A].2009年广东省青少年科学素质培养的实践和探索优秀论文选编[C].2009. 小学科学获奖论文篇2 浅谈小学科学教学创新能力的培养 【摘要】培养学生的创新能力是科学教育的核心。为了达到这个目标，科学教学要在教师引导下，通过引入现代教学手段、启发式讲解和设疑、鼓励学生质疑求异、指导学生开展探索性实验等方式，培养学生的创新思维和创新能力。 【关键词】科学教学;求异;创新 二十一世纪是创新的时代，科技发展突飞猛进，知识日新月异。各门功课都优秀的学生在进入社会后不一定能适应社会的变化，高分低能的人在工作中将处处被动。2009年，教育进展国际评估组织对全球21个国家进行的调查显示，中国学生的计算能力排名世界第一，想象力却排名倒数第一，创造力排名倒数第五。我们的中学生选手在国际数学、物理、化学等奥林匹克竞赛中屡屡披金摘银，但在最重要的创新评价指标─诺贝尔奖上却一无所获。造成这种状况的很大一部分原因与我们的教学评价方式有关系。目前的中小学考试评价体系过分注重标准答案，凡是脱离标准答案的一律不给分。长此以往，造成学生谨小慎微，思维固化，不敢越雷池一步，何谈创新和求异。目前，小学科学课程作为辅科，还未列入考试体系，这为培养学生的创新能力留下了一个难得的实验窗口。教师可以运用多种教学方式，引导和鼓励学生大胆创新求异，培养学生的创造精神和创新能力，使我们的学生真正能成为未来社会的主人和祖国的栋梁。 一、引入多媒体教学手段，促进学生创新思维 在小学科学教学中，适当地运用多媒体 教学方法 ，可以使教学方式更加引人入胜，增强想象力感染力。多媒体教学能够综合利用文字、图片、动画和视频等资源进行教学，给学生耳目一新的感觉。运用多媒体教学，使学生易于接受知识，增强了学生的学习兴趣，教学直观性明显增强，教师的讲解变得通俗化形象化，有助于学生理解教学重点和难点。 例如，在讲解昼夜的形成、四季的变化、日食和月食的形成时，运用动画和视频方式，再加上教师的讲解，可以使学生直观形象地了解这些自然现象形成的原因。如果采用传统的教学，教师费了很大口舌，讲解半天也不一定使学生能真正理解。模仿是创造的第一步，而理解是模仿的基础，所以，运用多媒体教学手段有利于提高学生的学习效果，促进学生创新思维的发展。 二、善用启发讲解和设疑，引导学生创新思考 传统的课堂教学，采用满堂灌输的方式，教师不停地讲解，学生则死记硬背，这对于要求记忆性知识的科目来说可能有效，如语文、英语、历史、地理等。这种教学方式对于学生创新能力起到了极大的阻碍作用，科学的精神是创新质疑，小学科学教学不仅仅是传授给学生一般的课堂知识，更主要的是通过知识的讲解和传授学习的方法，增强学生创新意识和不断培养学生的创新能力。这就要求教师在授课时，注重启发式讲解和合理设疑，善于用“如果……”、“为什么……”等提问来引导学生进行思考。 如在讲解大气压时，通过在一个反扣在水中的空瓶子中点燃蜡烛，瓶子中的水位上升了整个瓶子体积的约1/5。这样可使学生直观地了解瓶子中存在气体，蜡烛的燃烧消耗了瓶中的气体，瓶中气压降低导致外部气压大于瓶中气压，从而使水盆中的水被吸入瓶子。通过这样的讲解，学生已经基本明白了气体以气体压强的存在。但为了让学生进一步了解气体压强与什么因素有关，教师可以提出问题：“如果换一个直径大一点瓶子，水位是上升还是下降?”学生们议论纷纷，大部分认为会下降。然后教师换一个大口径的瓶子重做实验，学生们惊奇地发现水位保持不变。教师再问学生“为什么会这样”，引导学生们进一步思考，从而明白气压是大气的基本性质，与所在空间是否存在 其它 物体无关。 三、鼓励学生大胆质疑求异，点燃创新火花 小学生兴趣广泛，求知欲强，在学习和探索的过程中会产生各种疑问，这些疑问是学生积极探索的内部动力，是学生认识水平的体现。因此，当学生在好奇心的驱使下而提出各种古怪的问题，教师应该给予鼓励，并引导学生想法进行解决。如果学生提出了有新意的质疑，教师更应该充分肯定并大加鼓励。求异”与“求同”不一样，求异是围绕一个基本点去 发散思维 ，寻求解决问题的不同途径。对敢于设想创新、标新立异的学生要给予鼓励和表扬，以促进学生创新发展。 如在讲热胀冷缩一节课时，教师在讲到热胀冷缩是物体的普遍性质时，有个学生说不定，他说水的性质正好是冷却时膨胀。老师问他是怎么知道的，他说冬天的水管如果结冰时就会把管子胀坏，说明水结冰体积时膨胀。老师对这个学生善于观察和用心思考的行为给予当堂表扬。再如制作指南针时，一般是把磁化后的钢针用细线悬挂起来，钢针则指向南北。有个同学则利用白纸把把钢针悬浮在水面上，同样能指方向，且解决了细线悬挂不易平衡的问题。老师对这个学生的创新行为当然大加赞赏并号召大家向这名同学学习。 四、指导学生开展探索性实验，培养创新能力 “纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。古人早就告诉我们动手实践的重要性。科学学习要以探究为核心，探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。在教学过程中，教师要根据小学生好动、喜动的特点，努力创造条件让学生动手实验，并让实验与思维联系起来，让实验成为培养学生创新意识的源泉，让创新意识在实验中萌发。传统的实验教学主要是验证性实验，实验的结果在未实验之前学生们都已知道。这类实验即使过程和结果很精彩，也很难激发学生的兴趣，学生的动手能力和 思维方式 并没有得到实质性的改善和提高。所以教师要指导学生开展探索性和设计性实验，开拓学生的创新意识和创新精神，培养学生独立地研究和解决问题的能力。在具体实施上，就是要在教材上现有实验的基础上，指导学生开展探索性实验，自己进行实验设计和动手操作，以验证想法是否正确。 例如，在学完光线的有关知识后，老师让学生自己设计制造一个望远镜。望远镜还能自己制造?很多学生不相信。老师告诉学生，其实望远镜的原理很简单，只要把两片凸透镜(即老花镜)以适当的距离前后排列在一起就可以了，伽利略早在三百多年前就用自己制作的望远镜观察月亮和天体了。学生们一听，马上来了兴趣，然后回家找材料进行制作。当他们用自己制作的望远镜观察远处的物体时，成就感油然而生，对科学的兴趣进一步增强了。 总之，造就和培养新时代创新型、创造型的人才是历史赋予我们的任务。培养学生的创新精神和创新能力是科学教学的重要目标。要做到这一点，教师要不断探索创新思维的教法，激发学生敢于质疑和勇于实践，必能为社会培养大批创造型人才。 猜你喜欢： 1. 关于小学科学教学研究论文 2. 关于小学科学教育研究论文 3. 关于小学科学教育相关论文 4. 最新最全小学科学教学论文题目
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光学成像物理是一门历史悠久的自然学科，物理科学作为自然科学的重要分支，不仅对物质文明的进步和人类对自然科学认识的深化起了重要的推动作用，而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。随着科学技术的发展，社会的进步，物理已渗透到人类生活的各个领域。 在汽车上，驾驶室外面的观后镜是一个凸面镜利用凸面镜对光线的发散作用和成正立，缩小的虚像的特点，使看到的实物小，观察范围更大，而保证行车安全。汽车头灯里的反射镜是一个凹面镜。它是利用凹面镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成平行光射出的性质做的。 轿车上装有太阳膜，行人很难看清车中人的面孔，太阳膜能反射一部分光，还会吸收一部分光，这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔，必须要从面孔放射足够的光头到玻璃外面。由于车内光线较弱，没有足够的光透出来，所以很难看清乘客的面孔。 当汽车的前窗玻璃倾斜时，反射成的像在过的前上方的空中的，这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来，司机就不会出现错觉。大型客车较大，前窗离地面要比小汽车高得多，及时前窗竖直装，像是与窗同高的，而路上的行人不可能出现在这个高度上，所以司机也不会将乘客在窗外的相遇路上的行人相混淆。 人们利用凸透镜成像的原理，在投影机的镜头上装了一块凸透镜，让原本很小的底片一下子变大了许多，让我们看着很方便。照相机的镜头也是用一个凸透镜，人们通过调节暗箱的长度，来控制照的范围的大小，使我们的生活更加的多姿多彩。现在，人类所有令人惊叹的科学技术成就，如克隆羊、因特网、核电站、航天技术等，无不是建立在早期的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的，在学习中，同学们要树立科学意识，大处着眼、小处着手，经历观察、思考、实践、创新等活动，逐步掌握科学的学习方法，训练科学的思维方式，不久你就会拥有科学家的头脑，为自己今后惊叹不已的发展，为今后美好的甚或打下坚实的基础。
分光计的调节及其棱镜折射率的测定研究与分析杨贵宏（08物理2班 200802050253）引言：我们的生活离不开阳光，通常我们认为阳光是一种单色光（单一波长的光）。其实，笼罩在我们周围的光线本身是复色光（由两种或两种以上的单色光组成的光线），他是由不同波长波线的单色光组成的。广义的说，具有周期性的空间结构或光学性能（如透射率、折射率）的衍射屏，统称光栅。光栅的种类很多，有透射光栅和反射光栅，有平面光栅和凹面光栅，有黑白光栅和正弦光栅，有一维光栅，二维光栅和三维光栅，等等。此次实验所使用的光栅是利用全息照相技术拍摄的全息透射光栅光栅的表面若被污染后不易清洗，使用时应特别注意。分光计是一种能精确测量角度的光学仪器，常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。由于该装置比较精密，控制部件较多而且复杂，所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整，以便测量出准确的结果。摘要： 分光计是一种能精确测量折射角的典型光学仪器，经常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。由于该装置比较精密，控制部件较多而且操作复杂，所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整，方能获得较高精度的测量结果。关键词：分光计、棱镜、折射率Abstract: The spectrometer can accurately measure the angle of refraction is a typical optical instruments, often used to measure the material's refractive index, dispersion rate, wavelength, and spectral observations. As the more sophisticated devices, control components and operation are more complex, and therefore must be used strictly in accordance with certain rules and procedures to adjust to get the high precision measurement : spectrometer, prism, the refractive index二、实验目的： 1、了解分光计结构，学会正解调节和使用分光计的方法； 2、用分光计测量三棱镜的顶角； 3、学会用最小偏向角法测量三棱镜的折射率。三、实验仪器：分光计主要由五个部件组成：三角底座，平行光管、望远镜、刻度圆盘和载物台。图中各调节装置的名称及作用见表1。 图 1分光计基本结构示意图表1 分光计各调节装置的名称和作用代号 名称 作用1 狭缝宽度调节螺丝 调节狭缝宽度，改变入射光宽度2 狭缝装置 3 狭缝装置锁紧螺丝 松开时，前后拉动狭缝装置，调节平行光。调好后锁紧，用来固定狭缝装置。4 平行光管 产生平行光5 载物台 放置光学元件。台面下方装有三个细牙螺丝7，用来调整台面的倾斜度。松开螺丝8可升降、转动载物台。6 夹持待测物簧片 夹持载物台上的光学元件7 载物台调节螺丝（3只） 调节载物台台面水平8 载物台锁紧螺丝 松开时，载物台可单独转动和升降；锁紧后，可使载物台与读数游标盘同步转动9 望远镜 观测经光学元件作用后的光线10 目镜装置锁紧螺丝 松开时，目镜装置可伸缩和转动（望远镜调焦）；锁紧后，固定目镜装置11 阿贝式自准目镜装置 可伸缩和转动（望远镜调焦）12 目镜调焦手轮 调节目镜焦距，使分划板、叉丝清晰13 望远镜光轴仰角调节螺丝 调节望远镜的俯仰角度14 望远镜光轴水平调节螺丝 调节该螺丝，可使望远镜在水平面内转动15 望远镜支架 16 游标盘 盘上对称设置两游标17 游标 分成30小格，每一小格对应角度 1’18 望远镜微调螺丝 该螺丝位于图14－1的反面。锁紧望远镜支架制动螺丝 21 后，调节螺丝18，使望远镜支架作小幅度转动19 度盘 分为360°，最小刻度为半度（30′），小于半度则利用游标读数20 目镜照明电源 打开该电源20，从目镜中可看到一绿斑及黑十字21 望远镜支架制动螺丝 该螺丝位于图14－1的反面。锁紧后，只能用望远镜微调螺丝18使望远镜支架作小幅度转动22 望远镜支架与刻度盘锁紧螺丝 锁紧后，望远镜与刻度盘同步转动23 分光计电源插座 24 分光计三角底座 它是整个分光计的底座。底座中心有沿铅直方向的转轴套，望远镜部件整体、刻度圆盘和游标盘可分别独立绕该中心轴转动。平行光管固定在三角底座的一只脚上25 平行光管支架 26 游标盘微调螺丝 锁紧游标盘制动螺丝27后，调节螺丝26可使游标盘作小幅度转动27 游标盘制动螺丝 锁紧后，只能用游标盘微调螺丝26使游标盘作小幅度转动28 平行光管光轴水平调节螺丝 调节该螺丝，可使平行光管在水平面内转动29 平行光管光轴仰角调节螺丝 调节平行光管的俯仰角四、实验原理：三棱镜如图1 所示，AB和AC是透光的光学表面，又称折射面，其夹角 称为三棱镜的顶角；BC为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。图2三棱镜示意图 1．反射法测三棱镜顶角 如图2 所示，一束平行光入射于三棱镜，经过AB面和AC面反射的光线分别沿 和 方位射出， 和 方向的夹角记为 ，由几何学关系可知： 图3反射法测顶角2．最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率假设有一束单色平行光LD入射到棱镜上，经过两次折射后沿ER方向射出，则入射光线LD与出射光线ER间的夹角 称为偏向角，如图3所示。 图4最小偏向角的测定转动三棱镜，改变入射光对光学面AC的入射角，出射光线的方向ER也随之改变，即偏向角 发生变化。沿偏向角减小的方向继续缓慢转动三棱镜，使偏向角逐渐减小；当转到某个位置时，若再继续沿此方向转动，偏向角又将逐渐增大，此位置时偏向角达到最小值，测出最小偏向角 。可以证明棱镜材料的折射率 与顶角 及最小偏向角的关系式为 实验中，利用分光镜测出三棱镜的顶角 及最小偏向角 ，即可由上式算出棱镜材料的折射率 。实验内容与步骤：1．分光计的调整（分光计结构如右图所示） 在进行调整前，应先熟悉所使用的分光计中下列螺丝的位置： ①目镜调焦(看清分划板准线)手轮； ②望远镜调焦(看清物体)调节手轮(或螺丝)；③调节望远镜高低倾斜度的螺丝；④控制望远镜(连同刻度盘)转动的制动螺丝；⑤调整载物台水平状态的螺丝；⑥控制载物台转动的制动螺丝；⑦调整平行光管上狭缝宽度的螺丝；⑧调整平行光管高低倾斜度的螺丝； 图5 ⑨平行光管调焦的狭缝套筒制动螺丝。(1)目测粗调。将望远镜、载物台、平行光管用目测粗调成水平，并与中心轴垂直(粗调是后面进行细调的前提和细调成功的保证)。(2)用自准法调整望远镜，使其聚焦于无穷远。①调节目镜调焦手轮,直到能够清楚地看到分划板"准线"为止。 ②接上照明小灯电源，打开开关，可在目镜视场中看到如图4所示的“准线”和带有绿色小十字的窗口。 图6目镜视场 ③将双面镜按图5所示方位放置在载物台上。这样放置是出于这样的考虑：若要调节平面镜的俯仰，只需要调节载物台下的螺丝a1或a2即可，而螺丝a3的调节与平面镜的俯仰无关。图7平面镜的放置 ④沿望远镜外侧观察可看到平面镜内有一亮十字，轻缓地转动载物台，亮十字也随之转动。但若用望远镜对着平面镜看，往往看不到此亮十字，这说明从望远镜射出的光没有被平面镜反射到望远镜中。我们仍将望远镜对准载物台上的平面镜，调节镜面的俯仰，并转动载物台让反射光返回望远镜中，使由透明十字发出的光经过物镜后（此时从物镜出来的光还不一定是平行光），再经平面镜反射，由物镜再次聚焦，于是在分划板上形成模糊的像斑（注意：调节是否顺利，以上步骤是关键）。然后先调物镜与分划板间的距离，再调分划板与目镜的距离使从目镜中既能看清准线，又能看清亮十字的反射像。注意使准线与亮十字的反射像之间无视差，如有视差，则需反复调节，予以消除。如果没有视差，说明望远镜已聚焦于无穷远。 (3)调整望远镜光轴，使之与分光计的中心轴垂直。 平行光管与望远镜的光轴各代表入射光和出射光的方向。为了测准角度，必须分别使它们的光轴与刻度盘平行。刻度盘在制造时已垂直于分光计的中心轴。因此，当望远镜与分光计的中心轴垂直时，就达到了与刻度盘平行的要求。具体调整方法为：平面镜仍竖直置于载物台上，使望远镜分别对准平面镜前后两镜面，利用自准法可以分别观察到两个亮十字的反射像。如果望远镜的光轴与分光计的中心轴相垂直，而且平面镜反射面又与中心轴平行，则转动载物台时，从望远镜中可以两次观察到由平面镜前后两个面反射回来的亮十字像与分划板准线的上部十字线完全重合，如图6（c）所示。若望远镜光轴与分光计中心轴不垂直，平面镜反射面也不与中心轴相平行，则转动载物台时，从望远镜中观察到的两个亮十字反射像必然不会同时与分划板准线的上部十字线重合，而是一个偏低，一个偏高，甚至只能看到一个。这时需要认真分析，确定调节措施，切不可盲目乱调。重要的是必须先粗调：即先从望远镜外面目测，调节到从望远镜外侧能观察到两个亮十字像；然后再细调：从望远镜视场中观察，当无论以平面镜的哪一个反射面对准望远镜，均能观察到亮十字时，如从望远镜中看到准线与亮十字像不重合，它们的交点在高低方面相差一段距离如图6(a)所示。此时调整望远镜高低倾斜螺丝使差距减小为h/2，如图6(b)所示。再调节载物台下的水平调节螺丝，消除另一半距离，使准线的上部十字线与亮十字线重合，如图6(c)所示。之后，再将载物台旋转180o ，使望远镜对着平面镜的另一面，采用同样的方法调节。如此反复调整，直至转动载物台时，从平面镜前后两表面反射回来的亮十字像都能与分划板准线的上部十字线重合为止。这时望远镜光轴和分光计的中心轴相垂直，常称这种方法为逐次逼近各半调整法。图8亮十字像与分划板准线的位置关系 （4）调整平行光管 用前面已经调整好的望远镜调节平行光管。当平行光管射出平行光时，则狭缝成像于望远镜物镜的焦平面上，在望远镜中就能清楚地看到狭缝像，并与准线无视差。 ①调整平行光管产生平行光。取下载物台上的平面镜，关掉望远镜中的照明小灯，用钠灯照亮狭缝，从望远镜中观察来自平行光管的狭缝像，同时调节平行光管狭缝与透镜间的距离，直至能在望远镜中看到清晰的狭缝像为止，然后调节缝宽使望远镜视场中的缝宽约为1mm。 ②调节平行光管的光轴与分光计中心轴相垂直。望远镜中看到清晰的狭缝像后，转动狭缝（但不能前后移动）至水平状态，调节平行光管倾斜螺丝，使狭缝水平像被分划板的中央十字线上、下平分，如图7(a)所示。这时平行光管的光轴已与分光计中心轴相垂直。再把狭缝转至铅直位置，并需保持狭缝像最清晰而且无视差，位置如图7(b)所示。图9狭缝像与分划板位置 至此分光计已全部调整好，使用时必须注意分光计上除刻度圆盘制动螺丝及其微调螺丝外，其它螺丝不能任意转动，否则将破坏分光计的工作条件，需要重新调节。 2. 测量 在正式测量之前，请先弄清你所使用的分光计中下列各螺丝的位置：①控制望远镜（连同刻度盘）转动的制动螺丝；②控制望远镜微动的螺丝。(1)用反射法测三棱镜的顶角 如图2 所示，使三棱镜的顶角对准平行光管，开启钠光灯，使平行光照射在三棱镜的AC、AB面上，旋紧游标盘制动螺丝，固定游标盘位置，放松望远镜制动螺丝，转动望远镜（连同刻度盘）寻找AB面反射的狭缝像，使分划板上竖直线与狭缝像基本对准后，旋紧望远镜螺丝，用望远镜微调螺丝使竖直线与狭缝完全重合，记下此时两对称游标上指示的读数 、 。转动望远镜至AC面进行同样的测量得 、 。可得 三棱镜的顶角 为 重复测量三次取平均。(2) 棱镜玻璃折射率的测定 分别放松游标盘和望远镜的制动螺丝，转动游标盘（连同三棱镜）使平行光射入三棱镜的AC面，如图3 所示。转动望远镜在AB面处寻找平行光管中狭缝的像。然后向一个方向缓慢地转动游标盘（连同三棱镜）在望远镜中观察狭缝像的移动情况，当随着游标盘转动而向某个方向移动的狭缝像，正要开始向相反方向移动时，固定游标盘。轻轻地转动望远镜，使分划板上竖直线与狭缝像对准，记下两游标指示的读数，记为 、 ；然后取下三棱镜，转动望远镜使它直接对准平行光管，并使分划板上竖直线与狭缝像对准，记下对称的两游标指示的读数，记为 、 ，可得 重复测量三次求平均。用上式求出棱镜的折射。五、实验注意事项：1．望远镜、平行光管上的镜头，三棱镜、平面镜的镜面不能用手摸、揩。如发现有尘埃时，应该用镜头纸轻轻揩擦。三棱镜、平面镜不准磕碰或跌落，以免损坏。 2．分光计是较精密的光学仪器，要加倍爱护，不应在制动螺丝锁紧时强行转动望远镜，也不要随意拧动狭缝。 3．在测量数据前务须检查分光计的几个制动螺丝是否锁紧，若未锁紧，取得的数据会不可靠。 4．测量中应正确使用望远镜转动的微调螺丝，以便提高工作效率和测量准确度。 5．在游标读数过程中，由于望远镜可能位于任何方位，故应注意望远镜转动过程中是否过了刻度的零点。 6．调整时应调整好一个方向，这时已调好部分的螺丝不能再随便拧动，否则会造成前功尽弃。 7．望远镜的调整是一个重点。首先转动目镜手轮看清分划板上的十字线，而后伸缩目镜筒看清亮十字。 六、思考题：1． 分光计的调整有哪些要求？其检察的标准？答：①几何要求：“三垂直”。即载物小平台的平面，望远镜的主光轴、平行光管的主光轴均必须与分光计的中心轴垂直。②物理要求：“三聚焦”。即叉丝对目镜聚焦，望远镜对无穷远聚焦，狭缝对平行光管物镜聚焦。③检验三垂直的标准：“四平行”。即载物小平台平面、望远镜的主光轴、平行光管的主光轴和读数刻度盘四者相互平行。④检验三聚焦的标准：“三清晰”。即目镜中观察叉丝清晰，亮十字反回的像（绿十字）清晰，在望远镜中看到狭缝清晰。2． 即是重点又是难点内容的望远镜系统如何调整？ 答：①目测粗调②打开小灯调节目镜，看清叉丝。③在载物台上放双平面镜（位置如胶片图所示，为什么？），调节物镜（仰俯角和伸缩）和载物台（螺钉），使双平面镜两面有绿十字像并清晰、无视差，此时望远镜已聚焦无穷远。④调整望远镜的光轴与分光计转轴垂直。使双平面镜两面有绿十字像。再用“减半逐步逼近法”使望远镜的光轴与分光计的中心轴垂直（对照胶片讲解，必要时示范讲解），即叉丝的像与调整叉丝完全重合。3． 平行光管如何调整？答：①用已调节好的望远镜作基准，调节平行光管下部仰俯螺钉，使其出射平行光。②调节平行光管的狭缝宽度（强调：不要损坏刀口！）③使平行光管光轴与分光计转轴垂直。使目镜中看到的水平和竖直的狭缝像均居中。 七、误差分析：在测量三棱镜折射率实验中,当调节分光计的平行光管光轴与望远镜光轴垂直于中心转轴后,由实验可知载物台平面的倾斜程度对最小偏向角的测量没影响,但顶角的测量随着载物台平面的倾斜程度不同,有着不同程度的影响。八、实验心得:1、提高了我们综合分析的能力，当面对一个问题时，首先要考虑怎样解决，既而开始考虑解决的具体方法，在实验前必须提前预习,把整个实验的原理,流程和注意的事项掌握清楚,这才能保证你实验既快又好的完成.在预习时要有目的,心中明白哪里里是实验的重点,哪里是必须注意的问题.设计实验步骤，并预测实验中可能出现的问题。对实验的每一个细节进行分析，尽可能的减小实验误差。这些都使我们初步培养了实验的素质和能力。 2、培养了实验中科学严谨的态度，尊重客观事实，对待任何实验都客观认真仔细。实验正式开始前,应该先清点下实验仪器和材料,并对其进行检查,以确保实验顺利进行.在动手前先将心中的实验知识对照一起过一遍再开始动手。实验过程更始需要很精细的态度和求实的态度。对每个步骤，每个细节都要留心。 3、养成了我们做事认真细致有耐心的习惯。在实验中,你必须有耐心,因为实验中每个变化都可能是细微的,必须集中精神才能去发现它,不可以急于求成。如果实验数据与正确数据相差过大时,应该把整个实验过程回想一下,对照每一步骤寻求问题所在,重新做一次。 4、悉了很多仪器的使用方法，在光学实验室良好的环境和设备的情况下，我们得到了很好的锻炼，对很多仪器的调试、测量，以及如何减小实验误差等，都有了很明确的认识。我想，这在我们以后的实验过程中会非常有用。 5、实验老师们的耐心讲解和对工作的认真态度给我留下了很深刻的印象。辅导我们实验的每一位老师，对工作都极其认真，在实验前,老师通常会给大家讲解下实验的注意事项,对于我们实验中出现的问题都给予耐心的讲解，而且，在我们实验进行中和实验结束后，老师们都启发我们思考实验的一些外延内容，这对我们将实验所进行的内容跟课本密切联系起来，将知识更充分地掌握。九、试验总结：首先：光学试验的仪器测量都十分精密，实验中一个很小的环节都有可能导致试验的失败，以“应用全反射临界角法测定三棱镜的折射率”为例，在实验过程中要注意分光仪在进行本次实验时已做过校正，因此时在测量时就应该注意，只能调节载物台倾斜度调节螺丝，而对于像平行光管倾斜度调节螺丝、望远镜倾斜度调节螺丝等就不应该再进行调节，否则将会导致实验失败。 第二：对于数据的处理，光学实验也有较高的要求，数据不但要求准确度高，精确度也要高，而且通常要记录多组数据，最后取平均。 第三：光学实验的测量仪器在进行测量时，通常要求一个稳定的实验环境，当有光源时，通常要在实验开始前先打开光源，这样在进行实验时，光源已经达到稳定。对于“全息照相”，对环境的稳定性要求更高，实验仪器都放在防震台上，在仪器排好光路后，要用手轻敲台面，看光路是否改变，在进行曝光前，更是要求室内实验人员不得大声说话，因为声波震动而引起的空气密度变化都有可能导致实验失败，在装片后还必须有一个使台面上各元件自然稳定的时间，即使干涉条纹稳定下来了，时间也不得少于3分钟。可以说这是我做过的六次实验中对稳定性要求最高的实验 第四：我始终认为做好实验预习是最重要的，在作实验前，通过预习，我们可以了解要做实验的原理及要使用的仪器的使用方法，这样在实验之前就已对试验有了大概的了解，然后在课堂上通过老师的讲解，可以迅速掌握仪器的使用方法，这样做起实验来才会得心应手，同时也可以减少因不了解实验仪器的使用方法而导致的实验失败，甚至是对仪器造成损坏，可以说做好实验预习是一举多得的事情。九、参考文献：[1]、普通物理实验3光学部分 高等教育出版社 杨述武、赵立竹等编 2008年版；[2]、大学物理实验 章世恒 主编 西南交通大学出版社 2009 年1月 ；[3]、大学物理实验教程（第2版） 何春娟 主编 西北工业大学出版社 2009年4月。
墨家对凹面镜作了深入的观察和研究，并在《墨经》中作了明确、详细的记载。“鉴低，景一小而易，一大而正，说在中之外、内。”“低”表示深、凹之意；放在“中之内”，得到的像是比物体大而正立的。北宋沉括对凹面镜的焦距作了测定。他用手指置于凹面镜前，观察成像情况，发现随着手指与镜面距离的远近变化，像也发生相应的变化。在《梦溪笔谈》中作了记载：“阳燧面洼，以一指迫而照之则正，渐远则无所见，过此遂倒。”说明手指靠近凹面镜时，像的正立的，渐渐远移至某一处（在焦点附近），则“无所见”，表示没有像（像成在无穷远处）；移过这段距离，像就倒立了。这一实验，既表述了凹面镜成像原理，同时也是测定凹面镜焦距的一种粗略方法。墨家对凸透镜也进行了研究。《墨经》中写道：“鉴团，景一。说在刑之大。”“鉴团”即燕面镜，也称团镜。“景一”表明凸面镜成像只有一种。“刑”同形字，指物体，它总比像大。我们的祖先，利用平面镜能反射光线的特性，将多个平面镜组合起来，取得了有趣的结果。如《庄子·天下篇》的有关注解《庄子补正》中对此作了记载：“鉴以鉴影，而鉴以有影，两鉴相鉴，则重影无穷。”这样的装置，收到了“照花前后镜，花花交相映”的效果。《间经堂丛书》、《淮南万毕术》中记有“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣。”表明很早就有人制作了最早的开管式“潜望镜”，能够隔墙观望户外的景物。
物理力学是力学的一个新分支，它从物质的微观结构及其运动规律出发，运用近代物理学、物理化学和量子化学等学科的成就，通过分析研究和数值计算，阐明介质和材料的宏观性质，并对介质和材料的宏观现象及其运动规律作出微观解释。主要包括静力学、动力学、流体力学、分析力学、运动学、固体力学、材料力学、复合材料力学、流变学、结构力学、弹性力学、塑性力学、爆炸力学、磁流体力学、空气动力学、理性力学、物理力学、天体力学、生物力学、计算力学 物理力学主要研究平衡现象，如气体、液体、固体的状态方程，各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题，物理力学主要借助统计力学的方法。 物理力学对非平衡现象的研究包括四个方面：一是趋向于平衡的过程，如各种化学反应和弛豫现象的研究；二是偏离平衡状态较小的、稳定的非平衡过程，如物质的扩散、热传导、粘性以及热辐射等的研究；三是远离于衡态的问题，如开放系统中所遇到的各种能量耗散过程的研究；四是平衡和非平衡状态下所发生的突变过程，如相变等。解决这些问题要借助于非平衡统计力学和不可逆过程热力学理论。 物理力学的研究工作，目前主要集中三个方面：高温气体性质，研究气体在高温下的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象；稠密流体性质，主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质以及相变行为等；固体材料性质，利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。 物质的性质及其随状态参量变化规律的知识，无论对科学研究还是工程应用都极为重要，力学本身的发展就一直离不开物性和对物性的研究。 近代工程技术和尖端科学技术迅猛发展，特别需要深入研究各种宏观状态下物体内部原子、分子所处的微观状态和相互作用过程，从而认识宏观状态参量扩大后物体的宏观性质和变化规律。因此，物理力学的建立和发展，不但可直接为工程技术提供所需介质和材科的物性，也将为力学和其他学科的发展创造条件。
音乐毕业论文开题报告范文
在我们平凡的日常里，越来越多的事务都会使用到报告，不同种类的报告具有不同的用途。在写之前，可以先参考范文，以下是我帮大家整理的音乐毕业论文开题报告范文，欢迎大家分享。
论文题目：
古典吉他演奏中国民族音乐的实践
选题的依据和意义，研究的主要问题，拟达到的目的：
选题的依据和意义：有着悠久的历史传统中国民族音乐，是中华民族传统文化的重要组成部分。古典吉他被誉为同钢琴、小提琴并列的世界三大乐器之一。被认为是吉他艺术的最高形式。古典吉他细腻而多变的音色，丰富的和声，对不同时期、不同风格不同民族的能诠释自如。近年来，不少国内外的吉他演奏家都为古典吉他改编过中国民族音乐，其中不少作品取得了很高的艺术成就享誉国内外，不仅为古典吉他的曲目风格拓宽了方向，也为中国民族音乐的传播起到了积极的作用。顺应这种形式，需要总结古典吉他演奏中国民族音乐的实践，并探索其中的规律，为将更多的中国民族音乐改编为古典吉他曲和创作带有中国民族音乐特色的古典吉他曲提供参考。
研究的主要问题：
（一）中国民族音乐的特点和风格。
1、中国民族音乐的形态。
2、中国民族音乐的种类和特点。
（二）古典吉他的特点。
1、古典吉他的音色，和声等特点。
2、古典吉他的演奏技巧特点。
3、古典吉他不同民族曲目风格的列举。
（三）分析古典吉他演奏中国民族音乐的实践。
1、列举古典吉他演奏中国民族音乐的乐曲。
2、分别对乐曲改编前后的各种特点进行分析，对比，从而剖析古典吉他演奏中国民族音乐的可行性和特点。
3、依据分析探讨古典吉他演奏中国民族音乐的实践规律。
拟达到的目的：通过总结古典吉他演奏中国民族音乐的实践，并探索其中的规律，为将更多的中国民族音乐改编为古典吉他曲和创作带有中国民族音乐特色的古典吉他曲提供参考。进而促进古典吉他曲目风格的发展，并通过古典吉他演奏的中国民族音乐促进中国民族音乐的传播。
研究方法、研究步骤：
方法：
1、到图书馆或上网查询相关资料，并下载曲目和曲谱。
2、总结归纳与同学交流，并视奏相关曲目。
3、由论文指导老师指导并与同学讨论。
步骤：
1、收集与题目相关资料。
2、与论文指导老师交流进行论文写作的展开。
3、归纳总结研究结果，撰写论文。
研究工作进展计划：
20xx年3月收集论文资料，开始写初稿。
20xx年4月-5月完成论文初稿，接受中期检查。
20xx年5月修改、完成论文定稿。
20xx年6月完成论文《古典吉他演奏中国民族音乐的实践》的撰写。
一、综述国内外对本课题的研究动态，说明选题的依据和意义：
音乐表演是音乐存在的活化机制，无论在任何音乐行为方式中，音乐表演都使整个音乐活动处于激活状态。表演可使作品得到介绍、传播、完善、获得长久的生命力。音乐表演的目的不是引起有声调声觉的声波运动，而是通过内在的情感动态形式的注入，引起深层心理体验，赋予无生命的形式以生命的活力，给人以人性的体验。音乐表演的二度创造，就是通过表演者对音乐的理解、投入感情，再次赋予音响的动态结构以生命的形式，即充满着丰富情态意味的音乐运动。
二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：
主要内容：
音乐是一种表演艺术，在表现方式上与非表演艺术很不相同。而音乐表演艺术则不同，他必须通过表演这个环节，才能把艺术作品传达给欣赏者，实现艺术作品的审美价值。而音乐表演中根据艺术表现的需要，使表演者的对于投入的情感能做到呼之即出，挥之即去，达到挥洒自如、变化有序的境界，真正成为音乐表演所需要的情感。他有表演的真实情感作为种子，同时它又是经过提炼，升华了的与音乐中的情感内涵融为一体的。应该说，只有这种艺术化了的情感，才是音乐表演所需要的。
主要问题：
1、什么是音乐表演艺术及意义。
2、音乐的表现与精神性内涵。
3、音乐表演的二度创造本质——情感体验。
4、音乐表演的情感体验——投情。
5、音乐表演—赋予情感以生命。
6、音乐表演中审美情感的体验。
7、对于音乐表演者的技巧与表现统一的要求。
三、研究的步骤、方法、措施及进度安排：
步骤：
1、大量阅读古筝方面的文献和著作;
2、找出有价值的课题;
3、依据论题精确寻找相关资料;
4、论文撰写;
5、在老师的知道下进行修改;
6、定稿并准备论文答辩。
措施：
1、在图书馆和上网查阅相关资料文献;
2、真理原有资料;
3、请教知道老师，与同学交流探讨本论题。
进度安排：
1、XX年11月-12月初：查阅相关的资料;
2、XX年12月中旬：确定选题;
3、XX年12月底：写开题报告并准备开题答辩;
4、XX年1月-3月：开始正文协作，完成初稿;
5、XX年3月-4月：修改完善文稿;
6、XX年5月：论文答辩。
四、主要参考文献：
[1]王次沼著:《音乐美学通论》人民音乐出版社
[2]修海平,罗小平著:《音乐美学基础》上海音乐出版社
[3]苏珊郎格:《情感与形式》中国社会出版社
一、开题报告的主要内容。
通常情况下，学士学位论文的开题报告中涵盖了以下内容：拟选题目、选题依据与研究意义、选题的研究现状、拟研究的主要内容和思路、研究的创新点及重难点、研究进程安排、主要参考文献。
1.拟选题目。
拟选题目，即作者要研究的核心问题。特别需要注意的是拟选题目和研究方向不同。研究方向是选定专业中的某一领域作为研究范围，而拟选题目需要对研究范围加以限定，明确要回答的具体问题是什么。也就是说，拟选题目是在研究方向的基础上对某一问题的针对性研究。如“小学音乐课堂教学的有效性”是一个研究方向，如果在此基础上拟定论文题目的话，就要对其进行进一步的限定，如“如何以学生为主体实现音乐课堂教学的有效性---以小学三年级为例”.该论文题目与研究方向相比，加入了“以学生为主体”、“以小学三年级为例”两个限定词之后，其研究对象、研究范围通过研究要回答的问题在题目中一目了然地呈现出来。
在论文题目的选择上，“一个好的选题必须遵循两大标准：专业标准和问题标准。何谓专业标准？
即一个选题必须在该生所攻读的专业范畴之内，必须是本专业公认的研究问题。何谓问题标准？即一个选题必须是一个值得研究的好问题。”[1]彭玉生提出了“好问题”的四个评判标准：“具体、集中、原创、意义。”[2]
2.选题依据与研究意义。
选题依据陈述的核心是为什么选这个题目，出于何种考虑选择此研究对象，并说明研究对象的典型性和特殊性。研究意义可以理解为研究目的，需要说明：通过研究回答什么问题，选择什么方法展开研究，其研究对音乐实践或音乐理论有何现实指导意义。
选题依据和研究意义是从两个不同层面对论文选题展开陈述，二者不可混为一谈。实际陈述中要求做到具体、客观，具有针对性，语言表述具有密切的逻辑联系。切忌语言表达的空洞、抽象。如某音乐学专业学生的学位论文论题“浅析京剧类节目在央视春晚的生存现状”的选题依据陈述如下，较好地达到了上述要求。
京剧作为中国传统文化的精粹，蕴涵着深厚的文化底蕴和艺术内涵。京剧艺术号称“唐三千宋八百”.从1983年央视春节晚会首次举办以来，央视春晚逐渐发展成向全世界展现我国民族音乐文化的重要窗口。京剧在首届春晚中占据着举足轻重的地位，并成为历届春晚的保留节目。可是随着时间的流转，京剧在春晚节目中呈现出：时间与比例减少，剧目选择范围狭窄，演唱演员与演出方式的固定性、程式性体现不完善等发展趋向，体现了京剧在央视春晚的地位不容乐观。梅葆玖先生认为振兴京剧应在细节和实处着手。他说：“我不反对歌舞类节目多一些，以迎合80后、90后的观众。但在民族的大节日、大晚会上，就应该给国家最传统、最正规的节目一个展示的机会，哪怕在黄金时段唱10分钟也好啊”.
3.选题的研究现状。
选题的研究现状是对本论题已有的研究成果的总结、综述，即文献综述。从搜集到的资料中找出与本论题密切关联的有意义、有价值的文献资料，如论文、期刊文章、专著等进行总结、评述，其目的是让研究者在充分认识和理解前人的研究思路和研究成果的基础上，探寻和明确本论题可以进一步研究的方向，找出已有研究成果对当下研究的启迪和指导。
由此看来，文献综述是确保论题具有可行性和实际研究意义的前提，是论文质量与水平的重要保障。
要做好文献综述，不仅需要注意搜集资料的全面性、完整性，更要把握其中的“综”与“述”的关系。
文献综述中的常见问题是对搜集到的所有资料进行记“流水账式”的面面俱到的记录，缺乏对资料的判断、筛选和大胆评论。需要明确的是：“综”是对已有的研究成果有目的、有层次的归纳整理，“述”是对归纳整理的文献进行大胆、深入的评述。“综”是“述”的前提，“述”是在“综”基础上的提升。“述”可以是肯定的，也可以是否定的，要做到有理有据，切忌无话找话，流于形式。
4.研究的'主要内容和思路。
拟研究的主要内容和思路是在继承前人的已有研究成果的基础上，陈述研究者计划从哪些方面对此问题进行研究，如何展开研究，具体步骤是什么。
当研究者对以上问题有了清晰的把握，并通过文献综述明确了前人已有研究成果，那么，拟研究的主要内容和思路将在论题的逻辑推理过程中清晰、具体的展现出来。
从形式上来说，开题报告中拟研究的内容是研究问题的具体化，而论文提纲是研究内容最为直观的陈述方式。“撰写提纲是作者思路定型的过程，是作者对全文的总设计，是作者思路外部形态的一种体现。”[3]89通常情况下，论文提纲包含：标题与副标题、中心论点、分论点、层次段落与所用的材料。提纲的常见形式有：简略提纲和详细提纲。在开题报告的“拟研究的主要内容”这一环节中，建议以详细提纲的形式进行陈述。内容详实的论文提纲有助于研究者明确思路、贯通文脉；有助于开题过程中指导教师全面了解研究者的思路，并提出合理建议。
5.研究的创新点及重难点。
创新点是衡量一篇论文学术含量和水平的重要因素。“从内容上看，创新性的音乐论文应该是在所研究的课题范围内对某些旧观念的否定，并提出新的见解，在实地调查和分析的基础上有新的发现和新的进展，并能把一些分散的材料进行系统化处理，用新的观点、新的见解加以论证而得出新的结论。”[3]35简单说来，创新点的陈述突出的是与前人的研究相比，研究者用什么方法，从什么切入点，或使用什么论据进行研究得出结论。相对于硕士或博士论文，学士学位论文对创新性的要求较低。特别是结论的创新对本科阶段的学生较难，但研究方法、研究思路、论据等某一个方面的创新，在论文写作过程中是可以实现的。
研究的重点、难点是与研究者的研究思路、拟研究的主要问题密切相关的，研究者在明确研究思路和具体研究内容的基础上，根据本人对论题的认识和把握，找到个人思路中的重点、难点，并进行详细的陈述。
6.研究进程安排。
对于本科阶段的学位论文，研究进程设计的主要目的是让学生从时间上明确论文工作的整体安排，促进学生在时间和精力上有足够的投入，以确保学位论文顺利完成。
7.主要参考文献。
参考文献是衡量一个论题学术价值的重要因素，也是考查论题选题依据、研究意义、研究内容、创新性的重要依据。没有参考文献或参考文献不全的开题报告犹如无源之水，既无法对论题的可行性做出推理分析，也无法在继承前人研究基础上推动对论题的研究。开题报告中参考文献的呈现应特别注意各个学校对其格式、形式的具体要求。
二、各项内容之间的逻辑关系。
在清楚了开题报告的基本内容之后，还需要明确各项内容之间的逻辑关系。开题报告中的七项主要内容中，除研究进程安排、主要参考文献以外，其他五项内容：拟选题目、选题依据与研究意义、选题的研究现状、拟研究的主要内容和思路、研究的创新点及重难点存在着内在逻辑关系。
拟选题目，也就是论题，处于内在逻辑关系的中心，选题依据与研究意义是研究者对论题的典型性、特殊性及研究目的的把握，选题的研究现状是研究者对前人研究成果的总结、评述，拟研究的主要内容和思路是研究者在继承前人研究成果的基础上对论题的进一步深入研究，创新点和重难点是深入研究的具体呈现。在选题的研究现状与选题依据、研究意义、主要内容和思路的对比中，才能突显和说明研究者的创新。反之，研究者只有在全面搜集资料和掌握、借鉴前人已有研究成果的基础上，才可能在自己的研究中有所突破和创新，并形成研究内容中的重难点。
对开题报告各项内容的内在逻辑关系的把握，有助于学生在开题报告的写作中建立逻辑思维，用整体的观念对待开题报告。
以上是笔者根据近几年的《论文写作》课程教学实践积累，对音乐学专业学士学位论文开题报告的一点思考。当然，要写好开题报告，除了建立对开题报告内容及其逻辑关系的正确认识之外，还需要教师和学生在思想上高度重视开题报告的撰写，在学生的写与教师的改中，伴随着整个学士学位论文工作的展开不断修改、完善，真正实现开题报告对学士学位论文写作的意义。
参考文献：
[1]傅利民。音乐论文写作基础[M].上海：上海音乐学院出版社，2004.
[2]陈明道。音乐学：历史、文献与写作[M].北京：人民音乐出版社，2004.
[3]李虻，姚兰。音乐论文写作[M].重庆：西南师范大学出版社，2007.
镜像神经元是20世纪末由意大利帕尔马大学首先发现的，这个发现证明在猴脑存在一种特殊神经元，能够像照镜子一样通过内部模仿而辨认出所观察对象的动作行为的潜在意义，并且做出相应的情感反应。这个发现在一经公布，立即在全世界科学界引起巨大反响。科研人员把这样一种具有特殊能力的神经元，称作“大脑魔镜”。 1996年里佐拉蒂和同事们发现，恒河猴的前运动皮质F5区域的神经元不但在它做出动作时产生兴奋，而且看到别的猴子或人做相似的动作时也会兴奋。他们把这类神经元命名为镜像神经元。1998年里佐拉蒂根据经颅磁刺激技术和正电子断层扫描技术得到的证据提出，人类也具有镜像神经元，而且有一部分存在于大脑皮层的布洛卡区（控制说话、动作和对语言的理解的区域）。他进一步提出，人类正是凭借这个镜像神经元系统来理解别人的动作意图，同时与别人交流。1999年亚科博尼等人发现，镜像神经元系统会在动作模仿和模仿性学习中起作用。他们利用功能性磁共振成像技术，观察到了自愿者在模仿动作时大脑皮层布洛卡区的活动。2000年西谷信行和哈里（女）的研究表明，布洛卡区是镜像神经系统的协调中心。2001年威廉姆斯等人提出，镜像神经元系统损伤与自闭症有内在联系。2002年西谷信行和哈里报道了他们的实验结果：当他们让自愿者们观看画有各种口形的图片时，这些自愿者的镜像神经系统中的各部位会按照一定先后顺序被激活。这个顺序是：视觉皮层—上颞叶皮层—下顶叶—布洛卡区—初级活动皮层。亚科博尼指出，在大脑皮层上，镜像神经系统与大脑的“边缘系统”是相连的。边缘系统是与产生情感及记忆紧密相关的区域。科勒通过在恒河猴身上的实验，鉴别出了一类镜像神经元：这类神经元能处理抽象的信息，比如特定动作的意义，以及与这些动作相关的声音或描述动作的语言。2003年科勒随后又发现视听镜像神经元具有分辨不同动作的能力，特别是当两个动作同时具有听觉和视觉信息时，镜像神经元对它们的分辨率达到97%.分别由真第卢奇和迈斯特领导的研究小组证实，镜像神经元系统是肢体语言和口头语言交流的共同基础，从而揭示了这一系统在语言从肢体动作到现代语言的进化中的作用。2005年费拉里在猴子的大脑皮层中鉴别出又一类镜像神经元：工具反应镜像神经元。当猴子看到实验人员手持工具，比如杆子或钳子时，这类镜像神经元的反应十分强烈，而当实验人员徒手做动作时则没有这样强的反应。阿尔比布提出精神分裂症患者的镜像神经系统可能受到损害，以至于不能识别自己的动作和语言。这些患者把自己说出的话当作另一个人说出的，从而产生幻听。约瑟夫等人对自闭症患者的大脑皮层厚度进行了测量，发现这些患者的镜像神经元所在的皮层要比正常人薄，而且病情越重，这部分皮层越薄。2006年格里德利撰文称，镜像神经元的功能或许可以解释部分听众为什么会错误地感受萨克斯音乐所表达的情感，并理解成愤怒。桑顿认为自闭症的形成与婴儿时期受到的干扰有关。这种环境干扰可能是电磁辐射。处于发育阶段的婴儿的镜像神经系统对电磁辐射十分敏感。乔瓦尼等人正尝试利用镜像神经元的特性来系统地训练中风后上肢瘫痪的病人，让他们观察并在脑中模仿一些动作，使他们的神经系统恢复对动作的控制和协调能力，从而得到康复。威克等人发现，当自愿者看到录像中的人物作出感到恶心、难受的表情时，他们的大脑皮层反应与自己闻到难闻的气味时是一样的。这种大脑皮层反应集中在有镜像神经元分布的区域。皮内达通过比较吸烟者和不吸烟者的脑电图发现，吸烟使人的镜像神经系统改变，让人的烟瘾更大。舍甫勒等人的研究显示，人在观察机器人的动作时，不会有观察人类动作时产生的那种大脑皮层反应，这表明镜像神经系统偏好动物的运动。对镜像神经元的研究成果已经被应用于人工智能的开发，在机器人对动作的识别和协调中有了突破性进展。
靠近入射点的，因为要的是液体表面的反射光，离入射点远的为杯底反射的
通过新的测量方法设计了旋转液体实验仪，避免了通常用光学方法结合旋转液体测量重力加速度时引入的方法误差，有利于提高测量结果的可靠性。
多数具有离散量子状态的物质在发生变化时可表现出整体量子状态，然而量子旋转液体却只表现出部分量子状态。研究人员发现这种奇特的材料属性叫做“自旋振子”，可形成连续性。这项研究具有多种学识的综合性，其中需要物理学家和化学家的协作。
1、这项研究工作将用于提升计算机数据存储能力或者通讯系统，或许使用一种叫做“远程牵连”的奇特量子现象，能够广泛地使分离微粒瞬间改变彼此的状态。
2、这项研究对于高温超导体研究具有深远影响，并有望在该领域产生的新发展。
3、哈佛大学物理学教授苏比尔-萨契戴夫称，这项研究具有深远意义，开辟了多体系统量子牵连研究的新篇章。
参考资料来源：百度百科-量子旋转液体
左边一个是液面反射点，右边一个应该是容器底部反射回液面折射的光点
等角速度旋转运动中液体的特点是液体受牵连离心惯性力的作用以同一角速度运动，保持相对平衡状态。以离心泵为例，在泵体内和吸水管内注满水后，利用高速旋转的叶轮带动泵体内的水一起旋转，通过离心力把水甩出叶轮外缘后汇集于逐渐扩大的泵体中。在扩压管中水的动能转化为更高的压力，从而把水压出扩压管。叶轮进口则会形成真空区域，吸水池上的水就会被环境中的大气压压入水管，进入叶轮。叶轮连续旋转，水被不断吸入和排出，如此循环。