激光外差干涉測長與測振教學(xué)課件

激光外差干涉測長與測振11、不為五斗米折腰。12、芳菊開林耀，青松冠巖列。懷此貞秀姿，卓為霜下杰。13、歸去來兮，田蜀將蕪胡不歸。14、酒能祛百慮，菊為制頹齡。15、春蠶收長絲，秋熟靡王稅。激光外差干涉測長與測振激光外差干涉測長與測振11、不為五斗米折腰。12、芳菊開林耀，青松冠巖列。懷此貞秀姿，卓為霜下杰。13、歸去來兮，田蜀將蕪胡不歸。14、酒能祛百慮，菊為制頹齡。15、春蠶收長絲，秋熟靡王稅。光探測方法光〔強)的探測方法分為直接探測法(非相干探測)和外差探測法(相干探測)。直接探測簡單實用,外差探測靈敏度高,探測目標時的作用距離遠直接探測的基本原理所謂直接探測是將待測光信號直接射入到光探測器光敏面,光探測器響應(yīng)于光輻射強度而輸岀相應(yīng)的電流或電壓,探測系統(tǒng)可經(jīng)光學(xué)天線或直接由探測器接收光信號,在其前端可經(jīng)過頻率濾波(如濾光片)和空間濾波(如光闌)處理。接收到得光信號入射到光探測器的光敏面上光外差探測的基本原理外差探測技術(shù)是利用光的相干性對光所攜帶的信息進行探測。它只有采用相干性好激光器作光源才能實現(xiàn)。從理論上說,它能準確探測到光浪振幅和頻率所攜帶的信息,比直接探測有更大的信息容量和更低的探測極限。激光外差干涉測試技術(shù)引言:單頻激光干涉儀的光強信號及光電轉(zhuǎn)換器件輸出的電信號都是直流量,直流漂移是影響測量準確度的重要原因,信號處理及細分都比較困難■為了提高光學(xué)干涉測量的準確度,七十年代起有人將電通訊的外差技術(shù)移植到光干涉測量領(lǐng)域,發(fā)展了一種新型的光外差干涉技術(shù)概念:光外差干涉是指兩只相干光束的光波頻率產(chǎn)生個小的頻率差,引起干涉場中干涉條紋的不斷掃描,經(jīng)光電探測器將干涉場中的光信號轉(zhuǎn)換為電信號,由電路和計算機檢出干涉場的相位差特點:克服單頻干涉儀的漂移問題;細分變得容易;提高了抗干擾性能。小學(xué)生怕寫作文是困擾教師和學(xué)生的普遍問題,直接影響著語文教學(xué)的效果。2008年,我校申報的國家級研究課題――教育部十•一五規(guī)劃課題《農(nóng)村小學(xué)實效性寫作教學(xué)策略研究》立項開題,借此,我對周邊幾所學(xué)校的近四百名學(xué)生及教師進行了調(diào)查,并總結(jié)出了農(nóng)村小學(xué)生懼怕作文的心理成因,也找出了一些對策。一、小學(xué)生懼怕作文的成因與分析1.“先入為主”心理定勢的消極作用通過對即將升入三年級的學(xué)生調(diào)查發(fā)現(xiàn),有很大一部分學(xué)生真正開始接觸作文之前就已經(jīng)對作文產(chǎn)生了恐懼心理。追問其原因,是因為他們聽說作文難,這就使學(xué)生產(chǎn)生了“作文是高不可攀的”錯覺,無端地給作文蒙上了神秘的色彩,使學(xué)生對它望而生畏。2.無話可說的煩惱我對本校120余名中高年級學(xué)生調(diào)查發(fā)現(xiàn),約有50%的學(xué)生總為沒材料可寫而發(fā)愁。我們必須承認,農(nóng)村學(xué)校的學(xué)生從小到大,由于種種原因,生活比較單調(diào),也有極少數(shù)學(xué)生生活雖然比較豐富,條件較好,但他們對周圍環(huán)境熟視無睹,不善于發(fā)現(xiàn)。另外,很少有教師引導(dǎo)學(xué)生進行觀察、實踐,因而,學(xué)生常常腦中一片空白。心理學(xué)研究表明:兒童的思維處于表象思維階段,是用形象、色彩、聲音來思維的,只有感知了的事物,才能出現(xiàn)再造想象,沒有感知或感知模糊、沒有體會,就不能再現(xiàn)、再造想象,更不能形成鮮明的觀點,因而就無法下筆。3.命題不對口的痛苦在這次調(diào)查中,只有15%的學(xué)生喜歡教師命題、學(xué)生作文,有50%的學(xué)生喜歡自由命題、自由寫作。半命題和命題作文仍然是目前小學(xué)生作文訓(xùn)練題目的主要形式,但有一半的學(xué)生不喜歡這種形式。因為學(xué)生遇到題目,必須從平時積蓄的材料中挑選出那些與題目相應(yīng)的內(nèi)容來寫。期末統(tǒng)考的作文一般為命題作文或半命題作文,這就可能阻礙學(xué)生的思維。加上教師平時對學(xué)生寫作文提出許多“條條框框”,學(xué)生的心理活動就會受到影響,處于被動的寫作狀態(tài),有的學(xué)生不知道怎么寫、寫什么,久而久之,學(xué)生就會“談作文而色變”。4.思路閉塞的焦慮有了材料,并不意味著一定能寫出好文章。在對120名學(xué)生的調(diào)查中,我還了解到有近60%的學(xué)生時常因為有話寫不出、不知道怎么寫而煩惱。這是因為我們在調(diào)動平時積蓄材料寫作成文時,不只是對貯存信息的提取進行思考,還要對信息形成的表象進行想象、分析、輻射和聚合。這一系列復(fù)雜的心理過程對小學(xué)生來說是困難的,它本身給小學(xué)生造成了心理壓力,再加上有些教師在作文指導(dǎo)時,不顧學(xué)生的心態(tài),拘泥于某種寫法、某種結(jié)構(gòu),這樣不但不能點撥學(xué)生思維的方向,還束縛了學(xué)生的心態(tài)自由,學(xué)生只是消極被動地接受,因而懼怕作文。5.缺乏信心在語文教學(xué)過程中,我常常聽到那些懼怕作文的學(xué)生說:“我寫不好作文”“我不敢寫作文”,這種強烈的自卑感成了某些學(xué)生寫作文的心理障礙。造成這種障礙的一個重要原因就是教師要求過高,給學(xué)生的作文分數(shù)過低,批評的話多,激勵表揚的話少,而且有些教師把學(xué)生考場作文的分數(shù)壓得更低,挫傷了學(xué)生的寫作積極性,使學(xué)生對作文望而生畏。二、消除學(xué)生懼怕作文心理的對策1.提高認識,激發(fā)動機消除學(xué)生懼怕作文的心理,首先要糾正學(xué)生對作文的錯誤認識,給學(xué)生講清什么是作文。作文是工具,是用語言文字表達思想感情,與人交流的工具。作文就是把自己看到的、聽到的、想到的、有意義的內(nèi)容用文字表達出來的過程。教師對小學(xué)生應(yīng)強調(diào)作文就是寫自己想說的話,不要強調(diào)口語和書面語的差異,要鼓勵學(xué)生“我手寫我口,我口說我心”。接著對學(xué)生講明為什么作文,使學(xué)生意識到作文與自己實際生活的密切聯(lián)系,作文有實用價值,是表達自己想法的好方式,更是和他人言語交際不可缺少的。這樣才能促使學(xué)生產(chǎn)生迫切學(xué)習(xí)作文的需要,激發(fā)其言語的動機,這是學(xué)生寫好作文的前提和基礎(chǔ)。2.引導(dǎo)觀察,加強閱讀葉圣陶先生曾說:“作文這件事離不開生活,生活充實到什么程度,才會作出什么文字?！濒斞赶壬f:“如要創(chuàng)作,第一需觀察?！卑堰@兩句話相容就是作文要觀察生活。教師要善于引導(dǎo)學(xué)生到生活中去汲取資源,培養(yǎng)觀察能力,一言一動之微,一沙一石之細,都不輕易放過,煉就學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)美的慧眼。教師應(yīng)讓學(xué)生勤寫觀察日記、生活隨筆,豐富寫作素材的儲備。如此才能保證作文教學(xué)遵循寫作心理歷程:現(xiàn)實→思維→語言→文字,才能使學(xué)生從閉門造車的習(xí)慣中解脫出來,并且變“無事可寫”為“處處有素材”。同時教師要重視閱讀在學(xué)生學(xué)習(xí)中的作用,小學(xué)生有很強的模仿能力,閱讀他人的成功之作,在潛移默化中受到良好的影響,有利于學(xué)生的作文由“模仿”走向“創(chuàng)新”。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生如蜜蜂廣采百花一樣多讀名篇佳作,吸收大量的詞匯、多種多樣的句式,以便厚積而薄發(fā)。3.講究命題,盡其所及教師要講究作文命題的科學(xué)性,了解學(xué)生心中的積蓄,看到學(xué)生有什么材料可寫。教師可以提供習(xí)作范圍,由學(xué)生自己出題,如教材中“寫自己已經(jīng)做過的事或經(jīng)歷過的事,把感受最深的地方寫具體”,這樣就可讓學(xué)生依事定題,另外,教師也可從不同側(cè)面提供一組題目讓學(xué)生選擇?？傊?命題要有利于學(xué)生傾吐,要堅持“新、實、活、趣”原則,投石于學(xué)生思維之泉,激起學(xué)生心中的波瀾,使學(xué)生出現(xiàn)躍躍欲試、不吐不快的心理。4.因材施教,拓寬思路在作文指導(dǎo)時,教師要根據(jù)學(xué)生感知的事物、知識水平、理解表達諸方面的差異,實施異步作文,把作文指導(dǎo)定在各類學(xué)生“最近的發(fā)展區(qū)”。獨創(chuàng)性是人類思維的普遍品質(zhì),小學(xué)生也有求異思維的萌芽。對作文較好的學(xué)生,教師可以放手讓他們自己探索、自己實踐、自己解決問題。對作文基礎(chǔ)較差的學(xué)生,教師應(yīng)先了解他們的思路,設(shè)身處地地為他們著想,考慮作文的疑難之處,有針對性地給予學(xué)生點撥,力求學(xué)生的作文水平在“寫作→指導(dǎo)→再寫作→再指導(dǎo)”的多次螺旋式循環(huán)中上升,不斷提高寫作能力。著名教育家葉圣陶在《論國文精讀指導(dǎo)不是逐句講解》說過“獨創(chuàng)成功的快感”，并提出學(xué)生學(xué)習(xí)語文要預(yù)習(xí)，反對“不教學(xué)生預(yù)習(xí)”“一切預(yù)習(xí)事項都由教師代勞”的做法。由此可知，培養(yǎng)初中生的語文自學(xué)能力應(yīng)有重點地培養(yǎng)學(xué)生的預(yù)習(xí)能力，使其提升積累知識、積累素材的能力，善于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，充分發(fā)揮自由的想象力。一、自學(xué)能力的訓(xùn)練首先要加強預(yù)習(xí)能力的培養(yǎng)這主要是因為在預(yù)習(xí)中可以獲得有價值的知識預(yù)期儲備，在腦海中先對課文中的內(nèi)容有一個初步的印象，并且還會受到首次閱讀的強烈求知欲的推動。而這些因素都非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的閱讀自學(xué)能力。而在預(yù)習(xí)中，學(xué)生若碰到不是非?；逎y懂的知識，都是可以利用查字典的方式來解決的。學(xué)生要不僅會查字典，還要學(xué)會利用字典，充分發(fā)揮字典的功能，利用字典里的資源為自己答疑解惑。二、要善于培養(yǎng)積累知識、積累素材的能力中學(xué)語文教學(xué)大綱指出:要重視培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。學(xué)生自學(xué)能力的高低是衡量他們語文學(xué)得好不好的一個重要尺度。由此可見，培養(yǎng)學(xué)生語文自學(xué)能力的重要性的可見一斑。在學(xué)生形成自主學(xué)習(xí)的能力之后,他們就可以自由地遨游在知識的海洋中。而追究學(xué)生之所以不大重視學(xué)習(xí)語文的原因之一，便是由于語文教學(xué)方式的過于迂腐陳舊，這種現(xiàn)象主要表現(xiàn)在教學(xué)程式老化和教學(xué)結(jié)構(gòu)的老化。從宏觀上來看,不少教師講語文課還停留在傳統(tǒng)語文教學(xué)的那套老程式上，即在語文課的講授上不按特點安排,不標明重點,不攻克難點,千篇一律,致使語文教學(xué)課堂缺乏應(yīng)有的那種生機和新鮮的活力。三、培養(yǎng)明確的自學(xué)動機和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣自學(xué)能力貴在堅持不懈，貴在持之以恒。這其中，教師應(yīng)做到：1.為使學(xué)生的學(xué)習(xí)有條不紊地進行下去，教師要幫助學(xué)生制定一整套完整的學(xué)習(xí)計劃，及時通過檢測題檢驗自己的自學(xué)成績。學(xué)生一定要做好筆記，這樣可以增強記憶，積累資料，選擇重點。所做筆記要做到經(jīng)常翻閱，對上面所記的東西要勤思、勤用，不懂的地方要勤問，促進思考，使知識條理化和系統(tǒng)化，達到鞏固提高的目的。2.教師要指導(dǎo)學(xué)生進行課內(nèi)閱讀是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的基礎(chǔ)。有不少的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生通過自己閱讀教材即理解和掌握。在課堂中安排適量的時間，讓學(xué)生閱讀。課內(nèi)閱讀能力的提高對學(xué)生參與課外閱讀和提高其閱讀質(zhì)量都是一個促進。3.教師指導(dǎo)學(xué)生課外閱讀是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的重要環(huán)節(jié)。教師在日常教學(xué)中注意引導(dǎo)，往往能有效地培養(yǎng)學(xué)生對語文這門學(xué)科的自學(xué)能力。四、明確自學(xué)能力訓(xùn)練的目標，并逐步推進第一步，教師要在學(xué)期之初就要求學(xué)生養(yǎng)成能夠借助工具書和課文注釋，自學(xué)生字的能力，掌握它們的基本意思，并且能夠借助參考書熟悉文章的寫作背景和作者的有關(guān)常識。還應(yīng)利用課外參考書和課本中的自讀提示在課前弄懂文章的大意，并理清文章的段落層次。然后，在課堂上，通過教師指導(dǎo)，準確地概括出文章的段落大意，從而歸納出中心思想，提出質(zhì)疑，能夠憑著課前的自學(xué)和課堂講授的理解復(fù)述課文的意思。第二步，在下一個學(xué)期要求學(xué)生在自學(xué)的時候要比較準確地了解文章大意，并具有把握一般的文章結(jié)構(gòu)的能力，并能清晰的寫出文章的主要內(nèi)容，有根據(jù)地說明教材具有的特點，針對文章的內(nèi)容提出一些有意義的問題。第三步，要求學(xué)生在初步把握文章的脈絡(luò)、思路，能獨立地寫出結(jié)構(gòu)提綱。最后，最重要的就是自我檢查訓(xùn)練。這個訓(xùn)練首先由教師教給學(xué)生自學(xué)的方法和步驟，在課堂上，通常教師會在一個新單元或一類課文的開始之前，提前教授學(xué)生這類課文的學(xué)法，也就是自學(xué)的注意事項。以教師教授古詩文為例，一般在教師教授古詩文單元之前，會先教授學(xué)生自學(xué)古詩的方法，這主要包括理清寫作背景，熟悉作者。還要學(xué)會抓住古詩文的詩眼，準確地理解每句詩的意思，能夠用自己的話概括出全詩的大意。并且通過對古詩文的理解、體會并描述詩句表達的思想感情，做到有感情地朗讀并背誦古詩，感悟出古詩文寫作的意境。通過這一系列的訓(xùn)練，讓學(xué)生掌握到自學(xué)古詩文的一般方法和步驟，接下來的就是放手讓學(xué)生完成自我檢查對古詩文的自學(xué)能力。然后根據(jù)相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標設(shè)計自學(xué)表，從基礎(chǔ)到全篇進行全面的、有側(cè)重的自我檢查訓(xùn)練。學(xué)生通過這個自我檢查訓(xùn)練的過程，可以自行解答文章的一些較明顯的問題，真正做到語文的自學(xué)能力。在現(xiàn)今社會一系列的技術(shù)迅猛發(fā)展中，大量的新發(fā)明、新創(chuàng)造、新技術(shù)、新信息日新月益。初中語文教師所教的知識大多是相對穩(wěn)定的基礎(chǔ)知識，然而這也就造成與科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會生產(chǎn)迫切的需要拉開了差距。所以，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，除了讓學(xué)生養(yǎng)成一種主動學(xué)習(xí)的能力外，更重要的還需要教師進一步轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，同時教師要相信學(xué)生，并且善于引導(dǎo)學(xué)生，積極為學(xué)生創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)的環(huán)境氛圍，從而最終達到培養(yǎng)自學(xué)能力的目的。光探測方法光〔強)的探測方法分為直接探測法(非相干探測)和外差探測法(相干探測)。直接探測簡單實用,外差探測靈敏度高,探測目標時的作用距離遠直接探測的基本原理所謂直接探測是將待測光信號直接射入到光探測器光敏面,光探測器響應(yīng)于光輻射強度而輸岀相應(yīng)的電流或電壓,探測系統(tǒng)可經(jīng)光學(xué)天線或直接由探測器接收光信號,在其前端可經(jīng)過頻率濾波(如濾光片)和空間濾波(如光闌)處理。接收到得光信號入射到光探測器的光敏面上光外差探測的基本原理外差探測技術(shù)是利用光的相干性對光所攜帶的信息進行探測。它只有采用相干性好激光器作光源才能實現(xiàn)。從理論上說,它能準確探測到光浪振幅和頻率所攜帶的信息,比直接探測有更大的信息容量和更低的探測極限。激光外差干涉測試技術(shù)引言:單頻激光干涉儀的光強信號及光電轉(zhuǎn)換器件輸出的電信號都是直流量,直流漂移是影響測量準確度的重要原因,信號處理及細分都比較困難■為了提高光學(xué)干涉測量的準確度,七十年代起有人將電通訊的外差技術(shù)移植到光干涉測量領(lǐng)域,發(fā)展了一種新型的光外差干涉技術(shù)概念:光外差干涉是指兩只相干光束的光波頻率產(chǎn)生個小的頻率差,引起干涉場中干涉條紋的不斷掃描,經(jīng)光電探測器將干涉場中的光信號轉(zhuǎn)換為電信號,由電路和計算機檢出干涉場的相位差特點:克服單頻干涉儀的漂移問題;細分變得容易;提高了抗干擾性能。激光外差干涉測試技術(shù)由于光電探測器的頻率響應(yīng)范圍遠遠低于光頻,(-)激光外差干涉測試技術(shù)原瑪它不能跟隨光頻變化,所①外差干涉技術(shù)原理以式中含有2o的交變項設(shè)測試光路和參考光路的光沙對探測器的輸出響應(yīng)無貢干涉場的瞬時光強為(x,y,1)={E1cos(0+△o)+E/④0x+g(x,y)]25千涉場中某點(x1)02m+ox列處光強以低頻Ao隨+EA時間呈余弦變化+E,E,coSAOt-Y,i(x,y,1)∝E/2+E2/2+E,E,cos[△an-q(x,y)掃描探測器(x,y)基準探測器(xrn,y)準點(xn,日描探測器外差干涉圖樣和電信號信號的過零的向差A(yù)t,使可矧二著的元字相差0(x,y)-(x0,y0)=△ar=2△t/(1/△v)由控制系統(tǒng)控制掃描探測器對整個干涉場掃描,就可以測出干涉場各點的位相差。激光外差干涉測試技術(shù)激光外差干涉測試技術(shù)原理②激光外差干涉儀的光源■外差干涉需要雙頻光源。其頻差根據(jù)需要選定。1)塞曼效應(yīng)He-Ne激光器可得到1~2MHz的頻差2)雙縱模He-Ne激光器頻差約600MHz(較大3)光學(xué)機械移頻>當干涉儀中的參考鏡以勻速v沿光軸方向移動時,則垂直入射的反射光將產(chǎn)生的頻移為△v=2Z>如果圓偏振光通過一個旋轉(zhuǎn)中的半波片,則透射光將產(chǎn)生兩倍于半波片旋轉(zhuǎn)頻率廠的頻移,即兇=2激光外差干涉測試技術(shù))激光外差干涉測試技術(shù)原理②激光外差干涉儀的光源3)光學(xué)機械移頻在參考光路中放入一個固定的片和一旋轉(zhuǎn)的14波片,如果固定1/4波片的主方向定位合適,它可以把入射的線偏振光轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏振光。該圓偏振光兩次穿過旋轉(zhuǎn)的14波片,使其產(chǎn)生2的頻移。圓偏振光再次穿過固定1/4波片后又恢復(fù)為線偏振光,但頻率已發(fā)生=2垂直于入射光束方向移動(勻速)光柵的方法也可以使通過光柵的第n級衍射光產(chǎn)生的AW頻移,此處f是光柵的空間頻率,V是光柵移動速度。激光外差干涉測試技術(shù)激光外差干涉測試技術(shù)原理②激光外差干涉儀的光源4)聲光調(diào)制器利用布拉格盒(Braggcel)聲光調(diào)制器可以起到與移動光柵同樣的移頻效果。這時超聲波的傳播就相當于移動光柵,其一級衍射光的頻移量就等于布拉格盒的驅(qū)動頻率f,而與光的波長無關(guān)主要