chap3光波的基本性质课件

chap3光波的基本性质11、不为五斗米折腰。12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此贞秀姿，卓为霜下杰。13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。chap3光波的基本性质chap3光波的基本性质11、不为五斗米折腰。12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此贞秀姿，卓为霜下杰。13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。第二章光波的基本性质几何光学和波动光学是经典光学的两个组成部分，几何光学从光的几个基本定律出发，讨论成像等特殊的光传播问题．所用的是几何的方法，不涉及光的本性．但是要真正了解光波场中发生的许许多多绚丽多彩的景象，必须研究光的波动本性．近年来，在党中央的正确领导下，全国高校以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，全面贯彻落实科学发展观，认真贯彻全国高校党建工作会议精神，求真务实，开拓创新，积极加强和改进高校党的基层组织建设和党员队伍建设，发展党员工作呈现良好的发展态势。一是发展党员工作制度不断完善。高校党委认真贯彻“坚持标准，保证质量，改善结构，慎重发展”的方针，不断规范学生党员培养、考察、发展各个环节的工作，紧紧抓住提高新党员质量这个关键环节，严把入党关口；二是大学生党员数量较大幅度上升，并且总体保持了共产党员的先进性，他们是应对校园各种突发事件和维护学校稳定、创建和谐校园的骨干，是毕业后社会各行各业改革发展的生力军。但是，在看到成绩的同时，我们也要清醒地认识到，随着改革开放的深入发展，我国社会进入了转型期，许多社会问题同样出现在高校中，面对新阶段、新形势、新任务、新要求，高校党员发展工作仍然存在着一些问题和差距。主要表现在：①大学生入党动机复杂化、功利化。目前伴随着社会政治、经济及文化的日益发展与观念的开放，各种价值观念也快速涌现，多元价值观之间的冲撞日益激烈，个人的价值倾向也将直接影响人生观、世界观的形成与稳定。当今社会，接受文化思想观念的途径多、速度快，正因如此，为数不少的一部分大学生认为入党后在评优、评奖、当干部、德育鉴定方面占优势，能为自己未来的名、利、权增加砝码，从而把入党定位为提高地位和展示自我的机会，把入党异化为追求个人发展、打造择业就业竞争实力的手段。②大学生政治理论模糊化。大学生党员是中国特色社会主义事业未来的建设者和接班人，他们的政治理论水平和理想信念如何，关系到党和国家的前途命运。当前，有相当一部分大学生比较注重专业知识的学习，对政治学习没什么兴趣，对党的历史及路线方针政策知之甚少，对马列主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想和科学发展观了解不多。③基层党组织教育培养工作不细致，组织考察形式化。由于申请入党的大学生人数很多，而学生党建工作队伍人数少，加上针对入党积极分子的特点实施教育培养缺乏经验，教育培养工作常常流于形式，不利于入党积极分子在政治上走向成熟。例如，在党小组组长对积极分子进行群众意见调查时，往往采用内容单一的《群众意见表》，这样的培养方式脱离了现阶段社会转型时期党员发展工作的实际，起不到保证党员发展质量的作用。大学生党员发展工作出现新问题，而且新问题日益凸显，说明大学生党员发展工作正面临着新的机遇和挑战。作为基层党建工作者，我们必须不断研究新情况、解决新问题、总结新经验，提出新思路，力求实现理论和实践的创新，基于工作实际，我们要在坚持标准、保证质量的前提下，努力探索、大胆实践，创造性地做好大学生党员发展工作。根据《党章》要求，发展党员工作既不能突击发展，也不能停止发展，要保证发展党员的质量和党的先进纯洁性。在发展党员过程中，我支部严格履行各项程序，力求将真正品学兼优、为人正直、入党动机端正、群众基础良好的同学吸收入党，在吸收方法上加以创新，在党小组组长对积极分子进行群众意见调查时，党支部摒弃了以往内容单一的《群众意见表》，采取“分类量化测评”进行。一、主题思路与立意以往的《群众意见表》虽然格式规范，但是内容单一，分类比较笼统模糊，被调查的群众往往也就笼统以对，给出的意见不具针对性，并且调查的群众数也比较有限，不利于全面准确地评价被考察的入党积极分子，不能体现积极分子的群众基础，不符合发展党员的程序要求，也脱离了现阶段社会转型时期党员发展工作的实际，起不到保证党员发展质量的作用。为了解更多学生对于《群众意见表》的态度，支部特在某次支部会议上针对这一问题进行意见统计，支部成员共32人，其中26人表示不满意《群众意见表》的形式，占总人数的81.25%。为解决上述问题，促进组织发展，药学院基层学生党支部在长期的实践工作中，逐渐发展出“分类量化测评”方式。分类量化测评主要有两个目的，一是要把群众意见细化、明确化，改变模糊笼统的现状，既便于群众给出意见，也便于支部统计分析和直观明了地掌握该同学的整体情况；二是要扩大群众意见的征集面，争取征求更多的群众意见，以使群众意见更加全面，以及更客观地评价积极分子。二、实施方法与过程药学院基层学生党支部的《分类量化测评表》分为八项，分别是：学习努力、出勤率高、内务整洁、遵守公德、关心集体、言行得体、热爱运动、关心时政，对每一项按优、良、中、差四个等级进行评价，对应分数分别为4分、3分、2分、1分。每次对积极分子考察前，各班先填写《分类量化测评表》，由各班党小组组长负责，每位积极分子一张表，给出意见的群众则在班里按一定要求抽取，原则上党员、非党员、同宿舍、外宿舍、男生、女生都要有，均衡搭配。填写时处于一个相对独立的环境，集中填写，要求客观评价。填写完成后，由党小组计算出每一项的平均分。在对积极分子考察时，负责人就得分情况向积极分子进行反馈，对于分数比较高的项目给予肯定，对于分数比较低的项目则与其共同讨论，分析问题、解决问题。分类量化测评表直观明了地反映出该同学的整体情况，便于考察人在考察时对其提出合理的批评和建议，不仅使考察过程更具体、更细致、更高效，保证发展党员工作顺利进行，而且广泛征求群众意见，体现了我党充分相信群众、紧紧依靠群众、坚持走群众路线的优良作风。三、取得的主要成效分类量化测评的设置，使药学院2009级学生党支部在思想政治理论学习、基层组织发展和建设等各项工作中均取得了较大的进步和可喜的成绩。程同学系2009级中药班一名积极分子，实施分类量化测评方式后，支部书记发现该同学“时政关注”一项的分数总是在3分左右徘徊，经多次谈话后，该同学认识到自己的不足之处，主动关心国家大事，加强对时政的关注度，经过两年的不懈努力，弥补了自身不足，现已发展为一名正式党员。三年来，药学院基层学生党支部共发展党员340名，积极分子的量化平均分从3.89提高到4.53，分类量化测评使发展标准明确化，帮助发展对象认识自己的不足，并积极加以弥补，从而保证了发展党员的质量。四、经验与启示1.现有项目可根据实际情况进行调整。《分类量化测评表》中的“学习状况、出勤情况、内务整理，体育锻炼，公共道德、言行举止、服务同学，时政关注”等八个方面从德、智、体、美、劳各个角度考察学生的综合素质，并与党员的八项义务相契合，但仍存在一些不足之处，可根据实际情况适当予以改正。2.不能把测评结果绝对化。测评仅仅是特定时间对特定的若干位同学进行的，还受到填表时的环境等因素影响，所得结果能够一定程度上反映实际情况，却非完全准确，更非一成不变。对于表中反映的问题可以作为反馈依据，却不能绝对化，更不能对积极分子进行积分排名。3.严格认真的组织实施很重要。以“分类量化测评”方式进行群众意见调查时，要在党小组组长的带领下，有组织、有秩序进行，坚持实事求是、客观公正，客观的测评结果不会自动出现，人都是有惰性和惯性的，如果不能每次都严格认真地组织实施，这项工作也会很快流于形式。要想长期很好地开展下去，必须坚持原则，形成一种严格认真的风气。4.对预备党员也可以采取这种形式。学生党支部往往对发展新党员比较用心，却容易忽略对预备党员的进一步教育、培养和监督，存在着“重使用、轻管理”的倾向，使预备党员在预备期内容易放松对自己的要求。对预备党员也可以实施分类量化测评，作为一种教育管理的形式，相信会产生积极的效果。创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，更是一个优秀党支部所必备的品质之一。实践证明，党支部创新应该像春雨润物细无声，用辛勤的、扎实的工作，迎接学生党建工作的春天。时光匆匆，业无止境。成绩只能说明过去，一切都是从零开始，我们还会继续努力，克服自身的不足之处，提高支部成员的凝聚力、创造力，积极探索发展学生党员新模式，认真做好大学生党员的发展工作，为党增添越来越多的新鲜血液。小学阶段是基础教育的基础，小学教师的专业素质非常重要。培训作为提高教师素质的重要途径，国家非常重视，教育部印发了《关于深化中小学教师培训模式改革，全面提升培训质量的指导意见》，我区也能积极采取有效措施加强教师培训，教师队伍建设取得了一定成效。但是从整体上看，目前培训工作仍然存在培训内容格式化、培训形式单一化、培训考核薄弱化、教师参培消极化等问题，难以适应深化基础教育课程改革、全面实施素质教育的现实需求，难以满足广大教师接受高质高效培训的期盼。培训部门如何贯彻落实文件精神，积极采取有效措施加强教师培训是摆在我们面前的一个重要研究课题。我认为要适应教育改革的进展，推进新课程的实施，必须以满足教师专业发展的需要为出发点，以创新培训模式、优化培训机制、精化培训内容、活化培训方式为突破口。一、优化培训机制现在许多地区都是由教师进修学校负责教师培训工作，进修学校设立的部门较多，都各自承担教师的培训任务，有时因为沟通不及时，出现冲突现象，尤其是许多教师参加至少两个以上部门的各项培训的同时还要参加校本培训，因为自身教学任务繁重（尤其是村小教师教学双科），教师感到要完成的培训任务较多，有的收获颇丰，有的与自身实际教学脱节，部分教师对培训活动还是有一定的倦怠情绪。基于此，培训部门应创新培训体制，细化培训机制，实现培训工作的一体化管理，调动教师参训的积极性。1.加强培训规划的合理统筹区域性的教师培训要纳入教师常规考核，由师培部统一管理和安排。首先，各部门把培训编制成计划交师培部；其次，培训部把培训课程上传QQ群；再次，各校将教师参加培训的人员、科目等上报培训部；最后由培训部安排具体的培训时间和地点。在此项工作中培训部人员要注意合理科学安排培训时间，不至于因为参加培训而耽误正常的教学工作，不至于心挂两头，使教师学得放心、安心、专心。师培部还要指导各学校的培训者根据本校教师队伍建设的需要，有计划地、系统性地对教师进行培训。要求各学校每年把校本培训内容上报区师培部，师培部把关同意后再由学校组织实施，这样使区域培训与校本培训互为补充，实现区本培训与校本研修相结合。2.加强培训资源的优化组合优秀的培训者能从专业技能、专业知识和专业情意上引领、辐射教师的发展，所以建构一支包含专家学者、教研员、专职培训者、一线名师的培训队伍至关重要。“请进来”（邀请省内外教育专家）是培训工作中不可缺少的培训途径，其作用不言而喻。但也要重视“本土资源”作用的有效发挥。一是节约培训资金；二是更了解区域教学现状与发展目标；三是在自身价值得以体现的同时，有效促进培训者业务的提升，形成良性循环。针对区域培训可以以学科建设为切入点，把各部门的教研人员和学科骨干教师按学科专业组成学科组，由学科组统一承担培训任务，实现资源最优、效益最大的组合。例如，数学学科组在研究商定后把一学期的培训课程和具体安排在学期初上交师培部。参培者得到真正高水平的教师执教是享受和提高相结合的过程。3.加强培训内容的有机整合在专项培训中加大学科培训的分量，在学科培训中突出专项培训的要求。如信息技术应用培训、网络建设培训等专业性强，需要设立独立的专项培训，但是这些课程又具有工具性的特点，如能与学科教学整合更能发挥作用。二、精化培训内容要保证培训质量，提高培训效益，激发教师参加培训的内动力，就要精化培训内容。由于培训课程的内容主要来自课堂教学实践，培训者必须了解教育教学改革和发展趋势，熟悉中小学教学状况，同时培训者要经常深入学校、教师群体中调研，与一线教师对话，了解教师的需求，将提高教师教育教学技能作为课程的主要内容，以研究和解决教育教学实践中的突出问题为载体，理论与教学实践相结合，设计开发，形成培训课程。三、活化培训形式在培训途径和形式上要积极推行分层分岗分级培训，优化面授内容，加强网络研修，并积极创造条件参加远程网络培训。中小学教师远程网络培训平台，具有学习资源丰富、课程设置优化、师资群体优秀、学习方式方便、信息交流灵通等特点，对参训教师的能力提高具有其他任何方式无法替代的作用。现在教师最喜欢的培训形式据调查依次是教学观摩、专家讲座、收看录像、集中培训、案例分析、与课题结合的教育科研、小组讨论、自我反思。在合理采用这些培训形式的同时要注意跟岗培训，利用行动研究和反思实践积累教育经验。1.案例研究型培训一是请优秀校长、教师以他们的工作范例作为培训内容，交流经验、分享经验。二是把真实的课堂教学作为培训案例，通过现场诊断和案例教学解决实际问题。三是提供课堂教学录像。在关键处可采用回放和重复放映方式，针对性强，说服力大。2.问题研讨型培训针对某一教育教学的普遍而突出的问题，由培训者组织参培教师共同进行研讨，在普遍采用的集中研讨的基础上，根据研讨内容和参培人数还可科学采用以下两种形式：一是分组研讨的形式。把参培教师分成若干个小组，由一名教师负责组织教师研讨，把大家的思路、想法、做法等汇总，代表小组在全体会上再汇报。这样的方法节时高效。二是分小专题研讨的形式。把一个大的问题分成若干个小问题，采用教师自选组合小组或小组分工分专题的形式。培训者在研讨过程中既是组织者，又是参与者和引领者，还要完成在研讨中引导、提炼和总结的任务。3.交流探索型培训通过领导或教师现场交流的形式，通过互动方式，进行交流探讨。培训过程可以促进培训者和参训者之间的互动学习，以参训教师对培训者的评价促进培训质量的提高。总之，教师培训工作要坚持按需施培，培训与教研、科研、教改相结合，集中学习与分散研究相结合，短期面授与长期跟踪指导相结合的原则，及时总结经验，培训典型，提高教师培训的质量和效益，提高教师队伍的整体素质，为深化课程改革，提高基础教育教学质量，促进教师的专业发展奠定基础。第二章光波的基本性质

几何光学和波动光学是经典光学的两个组成部分，几何光学从光的几个基本定律出发，讨论成像等特殊的光传播问题．所用的是几何的方法，不涉及光的本性．但是要真正了解光波场中发生的许许多多绚丽多彩的景象，必须研究光的波动本性．任何发光物体，都可以称作光源.普通光源：太阳火焰各种照明灯等．强光光源：激光§2.1光源、光波波长和光谱

光是一种电磁辐射，按能量供给的方式不同，发光可分为两大类：（1）热辐射；（2）光发射：电致发光场致发光

化学发光光致发光

(400—700)nm的窄小范围．各种波长的电磁波中，能为人所感受的是这波段内电磁波叫可见光，在可见光范围内，不同频率的光波引起人眼不同的颜色感觉．对应的频率范围是

=（7.64.0）1014HZ．760630600570500450430400(nm)

红橙黄绿青蓝紫

光在介质中的速度为定义光在介质中的折射率为因此有光学材料是非铁磁质,光波的基本概念光是极高频率的电磁波，是横波.光在真空中的速度为

真空中的光没有色散，上式既是光在真空中的相速，又是光在真空中的群速.现代公认的光在真空中速度最准确的值是：

真空中的光速是物理学中的基本常数之一，它是一切有质量的物体运动速度极限.

光波由真空进入介质波长变短．若某单色光波在真空中的波长为0，进入折射率为n的透明（没有吸收）介质中，波长变为=0/n,但频率不变．因此没有颜色的变化．

在电磁波谱中与可见光相接的，短波一端是紫外线(4005nm)，长波一端是红外线(760nm十分之几毫米）．有时讨论问题时，常常把这两个波段的电磁辐射包裹在内．单一波长的光叫单色光，否则叫非单色光．令dI代表光波在至＋d之间的光的强度，代表单位波长间隔的光强，非单色光的光强按波长的分布叫做光谱．叫做谱密度．光源发出的总光强为热辐射发射的是连续光谱.一些气体（如金属蒸汽）放电发出的是线光谱.不同的化学成分到都有自己的特征谱线.每一条谱线只是近似的单色光，都有一定的宽度，越小，单色性越好.2-2单色光波及其描述（1）波场中各点的光振动是同频率的简谐振动（频率与振源频率同）.（2）波场中各点光振动的振幅不随时间变化，在空间形成稳定的振幅分布.严格的定态光波场对应无限长的波列（单色光波）.实际光源发光，波列不是无限长.但是，只要光源原子发光持续时间比光振动周期大得多，都可以当作单色光波来处理，其对应的波场，可视为定态光波场.（3）初始位相的空间分布与时间无关

平面电磁波麦克斯韦方程组所描述的电磁波可以转化为一个二阶偏微分方程。

要决定解的具体形式，必须根据

满足的边界条件和初始条件求解方程。由于其是一个三维波，平面波是三维波的的一种基本形式，故通过它来讨论电磁波的基本性质是合理的、方便的。

电磁波的波动微分方程表明：电磁波是一种矢量波，将其写成分量形式后，容易发现的每一个分量都满足同一形式的波动微分方程如：即在均匀各向同性介质中，

只要研究典型的标量波动微分方程，就可以得到各分量随时间和空间的变化规律。

注意：各分量大小一般并不相等，这与初始条件和边界条件有关。由上式还知，电磁波各分量的传播速度是显然它是一个物质常数，并可能存在色散。

电矢量磁矢量光的传播方向1、2、对人眼和感光仪器起作用的是，光波中的振动

矢量通常指E。即相互垂直3、二、平面单色波与球面单色波的物理描述

沿Z轴正方向传播的平面简谐电磁波沿任意方向传播的平面单色光波球面波

除平面波外，球面波也是常见的波。在光学中他由点光源产生。一、球面波的波函数:球面波：点状振动源的振动向周围空间均匀的传播形成球面波。从对称性考虑，球面波的等相面是球面，并且其上的振幅处处相等。当考察点远离振动源，等相面的曲率半径逐渐增大，最后接近于平面。所以，平面波是球面波的一种特殊形式．假定圆点振动的初位相为零，对于电矢量（此时可看作标量）即0=0则有：可以看出，球面波的振幅不再是常量，它与离开波源的距离r成反比，其等相面为：r=常数的球面。或式中称为复振幅．表示了相位的空间分布．复振幅同时包含了振幅和相位两个信息.模E0(P)描述了振幅的空间分布，指数则描述了相位的空间分布．4.复振幅简谐波可以用复数表示.二、平面波、球面波的复振幅：称平面简谐波的复振幅称

为球面简谐波的复振幅，并简单的以它代表一个球面简谐波。简谐球面波的参量特点：1.

振幅：Ao/r不是一个常量，它随r增加而减小；但在r相同的球面上，振幅是均匀的。A0是一个常量，代表r=1处的振幅，表征振动源的强弱，称为源强度。

2.

位相：球面波的位相是即仅仅是r的函数，并指出了v的含义

说明：v是沿球面径向的位相传播速率。当等相面自球心向外传播时v>0,称为发散球面波，当等相面向球心会聚时v<0，称为会聚球面波。四、光强、光强的复振幅表示有电磁理论，电磁波的能流密度矢量（波印廷矢量）为电磁波中E⊥H，因此能流密度的瞬时值为因为故

我们检测光波的存在和强弱，是通过光和物质的相互作用．但是，任何检测器件都有一定的响应时间，都不能检测电磁波能流密度的瞬时值，只能检测其在响应时间内的平均值．可见光振动周期T~10-14秒，人眼响应时间~10-1秒，灵敏的光检测器响应时间~10-9秒．因此我们定义光的强度（简称光强）为平均能流密度．式中代入上式得不同介质中两光波相比较，由于许多场合下，我们只讨论光强的相对分布，因此令光强等于振幅的平方，即上式中相位因子抵消，它不进入强度I的表达式．上式定义的光强称为相对光强．用复振幅表示同一种介质中两光波强度相比较，

五、光波的图像描述，波前的概念对定态光波而言，波前泛指波场中的任一曲面，更多的是指一平面。波阵面和波射线平面波球面波波线波阵面波阵面波线1、在各向同性介质中传播时，波线和波阵面垂直。注：2、在远离波源的球面波波面上的任何一个小部份，都可视为平面波。2-3波的叠加1、两个频率相同、振动方向相同的单色光波的迭加2、驻波3、不同频率的两个单色光波的叠加结束放映光波的独立传播定律当两列光波在空间相遇，它们的传播互不干扰，好象其他光波不存在一样，各自携带各自的信息（传播方向，振动方向，波长，周期等）独立行进.光波的线性叠加原理当两列波（或多列波）同时存在时，在他们的交叠区内，每点的光振动，是各列波单独存在时在该点产生的光振动的合成。用数学式表示光波的线性叠加的条件是：

(1）线性媒质，（2）非强光光源.

2、两个频率相同、振动方向相同的单色光波的迭加一、代数加法：设两个频率相同、振动方向相同的单色光波在空间交叠：结束放映返回复振幅法设有N个振动方向、频率相同的单色光波在空间相遇第i列光波可表示为：矢量图解法：ox驻波——两个频率相同、振动方向相同而传播方向相反的单色波的叠加两个频率相同、振动方向相同而传播方向相反的单色波产生驻波：一、驻波的波函数：两束反向传播的原光波的波函数：

结束放映返回此式表明：合成波上任意一点都作圆频率为

的简谐振动。但：A：合成波振幅不是常数，与各点坐标有关，当m=0、1、2的位置上振幅最大，为2E10。当m=0、1、2的位置上振幅为零。

结束放映返回

B：合成波上任意点的振动位相都相同，即波的位相与z无关。亦即不存在位相的传播问题，故把这种波叫做驻波。反之称为行波。由于驻波不仅与z有关，而且还与两原光波的初位相差有关。因此，尽管我们只能测量驻波在各个点的振幅（或强度），也仍有可能从中获得关于两原光波的初位相差的信息。这正是驻波现象最有用的地方。结束放映返回振幅为零的点称为驻波的波节，两波节间距为

/2，（）振幅最大的点称为驻波的波腹，两波腹间距为

/2，（）若考虑反射面是z=0平面，z的方向指向入射波所在介质，介质折射率为n1；反射面后介质的折射率为n2，且n2﹥n1，则有(在垂直入射时有

的位相跃变)则有书上的结果。

zλ/2λ2λ3λ/205λ/2n2n1<n2y结束放映返回2-4不同频率的两个单色光波的叠加第2.4节不同频率的两个单色光波的叠加本节讨论两个在同一方向传播的、振动方向相同、振幅相等而频率相差很小的单色波的叠加，这样两个波叠加的结果将产生光学上有意义的“拍”现象。一、光学拍：设频率为ω1、ω2的两个单色波沿z轴方向传播，它们的波函数为：

结束放映返回合振动（波）和差化积：引入平均角频率，平均波数：引入调制频率ωm和调制波数km结束放映返回则合波动式可写成：令：则即合成波可看成一个频率为，而振幅受到调制（随时间和位置在–2E0到2E0之间变化）的波。