光学探究性、研究性学习的问题

 

一、绪论

1、光的本性:光是什么?光的本性是什么?

2、光学的发展历程:着重说明光学的发展历程中的关键人物、关键发现及事件。

3、光学的发展前沿介绍:阐述当前或未来光学发展的前沿及分类。

4、光学在生活和自然界中的现象:列举光学在生活和自然界中的现象,哪些你能说明?

5、光学在生产和科研中的应用:列举、并说明用到哪些光学原理?

6、从光的波粒二象性到粒子的波粒二象性的比较研究;物理学中的平方定律、平方反比定律、相对性原理等

7、光是如何产生的?

8、激光是如何产生的?

9、折射率的研究

1)如何定义的

2n只能大于等于1吗?

3n与气体压强的关系

4n与液体浓度的关

5n与电场、磁场、应力等的关系

10、光的认识和发展对美术的影响

11、物理学的发展对美术的影响

12、中国古代对光的认识和研究

13、不同频率(波长)的光的应用:紫外线、红外线、可见光等

14、调研红绿交通灯的问题;

1)波长

2)高度

3)间距

为什么用红绿黄作信号灯?

二、  几何光学

1、最小作用原理比较研究

光学最小作用原理费马原理

   力学最小作用原理

1)两比较

2)应用

2、反射、折射定律的认识过程及理论证明

1)认识过程

2)牛顿、惠更斯、费马原理如何证明

3、光学三种符号法则的探究和比较:

1)笛卡尔坐标

2)光线方向坐标

3)物象坐标

4、透镜成像的本质研究:光线光学;波动光学;傅里叶光学。

5、球面镜、透镜成像公式的推导比较。

7、人眼的视觉研究:(1)正常眼

                 2)非正常眼

                 3)盲点

                 4)人眼如何能看到物体

8、人眼的色觉研究:(1)色的形成、组成

                 2)人眼色觉的原理

                 3)正常眼

4)非正常眼(色盲)

   9、光的量度研究:(1)光能量如何表示

                    2)光能传播的规律

                    3)光能的单位问题

 

10、物像的研究:(1)定义

2)如何判断虚实

3)成像的一些结论

11、近轴条件的研究:  1)近轴物体

                      2)近轴光线

                      3)近轴条件的意义

12、光学仪器制造中的三个本领:(1)聚光本领

                             2)放大本领

                             3)分辨本领

                             4)如何协调应用

13、显微镜的发展及应用

光学显微镜电子显微镜STM显微镜

14、望远镜的发展及应用

       光学望远镜天文望远镜射电望远镜

15、光谱仪的发展及应用

       三棱镜、光栅激光拉曼光谱仪光纤光谱仪

16、投影仪器的发展及应用

                  照相机

                  摄像机

                  投影仪

17、光阑的性质和应用的研究:

                    光阑的性质和作用

                    什么情况下使用光阑

                    什么情况下不使用光阑

18、像差的性质、观察、应用

1)球差

2)色差

3)畸变

19、人眼最佳照明光源的探究

1)亮度问题

2)频闪问题

3)波长问题

20、物体、照片、画、电视的色彩形成探究

21、光对植物生长的影响

1)频率

2)温度

3)时间

22、光的心理问题(情绪、象征意义)探究

三、 光的干涉

1、大面积肥皂膜干涉的研究及现象分析

2、各种形状、形式肥皂膜干涉的探究

3、油膜干涉的观察及分析

4、光的干涉条纹定域问题

5、光在界面上反射和折射位相突变的讨论

6、双缝干涉的类型及研究

   双缝、双棱镜、双面镜、埃镜、梅斯林透镜等

7、如何用迈克耳孙干涉仪测光源的相干长度、光谱线精细结构、折射率,及温度、压力对光传播的影响等。

8尖劈类干涉的研究和应用。

9、牛顿环类干涉研究和应用。

10、镀膜类的研究和应用。

11、光的时间相干性的研究。

12、光的空间相干性的研究。

13、光的相干条件?

14、多光束干涉的问题?

 

 

 

四、  光的衍射

1、圆孔的菲耳和夫琅禾费的衍射

1)孔径大小的影响

2)两者的转化关系

3)光源与孔的距离关系

4)孔与观察者的关系

 2、大孔径的衍射现象研究

1)大孔径的孔或屏(各种形状的孔、屏)

2)距离的研究

2)光束宽度的研究

   3、单缝、单丝衍射的比较研究

1)理论计算

2)实验现象

3)比较分析

   4、椭圆和圆孔或屏的衍射比较研究

   5、分辩本领的研究及应用

1)如何定义

2)观察者的差异

3)观察者的距离

4)不同仪器的分辩

   6、单缝、双缝光栅衍射的研究

1)理论计算

2)理论计算模拟结果

3)实际观察结果

4)得到的结论

   7、生活中、自然界中的干涉、衍射现象及分析。

   8、缝、孔非常小时的衍射情况。

   9、衍射的应用研究。

五、 光的偏振

1、各种情况界面反射、折射的半波损失研讨