激光外差干涉测长与测振教学课件

激光外差干涉测长与测振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。激光外差干涉测长与测振激光外差干涉测长与测振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。光探测方法光〔强)的探测方法分为直接探测法(非相干探测)和外差探测法(相干探测)。直接探测简单实用,外差探测灵敏度高,探测目标时的作用距离远直接探测的基本原理所谓直接探测是将待测光信号直接射入到光探测器光敏面,光探测器响应于光辐射强度而输岀相应的电流或电压,探测系统可经光学天线或直接由探测器接收光信号,在其前端可经过频率滤波(如滤光片)和空间滤波(如光阑)处理。接收到得光信号入射到光探测器的光敏面上光外差探测的基本原理外差探测技术是利用光的相干性对光所携带的信息进行探测。它只有采用相干性好激光器作光源才能实现。从理论上说,它能准确探测到光浪振幅和频率所携带的信息,比直接探测有更大的信息容量和更低的探测极限。激光外差干涉测试技术引言:单频激光干涉仪的光强信号及光电转换器件输出的电信号都是直流量,直流漂移是影响测量准确度的重要原因,信号处理及细分都比较困难■为了提高光学干涉测量的准确度,七十年代起有人将电通讯的外差技术移植到光干涉测量领域,发展了一种新型的光外差干涉技术概念:光外差干涉是指两只相干光束的光波频率产生个小的频率差,引起干涉场中干涉条纹的不断扫描,经光电探测器将干涉场中的光信号转换为电信号,由电路和计算机检出干涉场的相位差特点:克服单频干涉仪的漂移问题;细分变得容易;提高了抗干扰性能。小学生怕写作文是困扰教师和学生的普遍问题,直接影响着语文教学的效果。2008年,我校申报的国家级研究课题――教育部十•一五规划课题《农村小学实效性写作教学策略研究》立项开题,借此,我对周边几所学校的近四百名学生及教师进行了调查,并总结出了农村小学生惧怕作文的心理成因,也找出了一些对策。一、小学生惧怕作文的成因与分析1.“先入为主”心理定势的消极作用通过对即将升入三年级的学生调查发现,有很大一部分学生真正开始接触作文之前就已经对作文产生了恐惧心理。追问其原因,是因为他们听说作文难,这就使学生产生了“作文是高不可攀的”错觉,无端地给作文蒙上了神秘的色彩,使学生对它望而生畏。2.无话可说的烦恼我对本校120余名中高年级学生调查发现,约有50%的学生总为没材料可写而发愁。我们必须承认,农村学校的学生从小到大,由于种种原因,生活比较单调,也有极少数学生生活虽然比较丰富,条件较好,但他们对周围环境熟视无睹,不善于发现。另外,很少有教师引导学生进行观察、实践,因而,学生常常脑中一片空白。心理学研究表明:儿童的思维处于表象思维阶段,是用形象、色彩、声音来思维的,只有感知了的事物,才能出现再造想象,没有感知或感知模糊、没有体会,就不能再现、再造想象,更不能形成鲜明的观点,因而就无法下笔。3.命题不对口的痛苦在这次调查中,只有15%的学生喜欢教师命题、学生作文,有50%的学生喜欢自由命题、自由写作。半命题和命题作文仍然是目前小学生作文训练题目的主要形式,但有一半的学生不喜欢这种形式。因为学生遇到题目,必须从平时积蓄的材料中挑选出那些与题目相应的内容来写。期末统考的作文一般为命题作文或半命题作文,这就可能阻碍学生的思维。加上教师平时对学生写作文提出许多“条条框框”,学生的心理活动就会受到影响,处于被动的写作状态,有的学生不知道怎么写、写什么,久而久之,学生就会“谈作文而色变”。4.思路闭塞的焦虑有了材料,并不意味着一定能写出好文章。在对120名学生的调查中,我还了解到有近60%的学生时常因为有话写不出、不知道怎么写而烦恼。这是因为我们在调动平时积蓄材料写作成文时,不只是对贮存信息的提取进行思考,还要对信息形成的表象进行想象、分析、辐射和聚合。这一系列复杂的心理过程对小学生来说是困难的,它本身给小学生造成了心理压力,再加上有些教师在作文指导时,不顾学生的心态,拘泥于某种写法、某种结构,这样不但不能点拨学生思维的方向,还束缚了学生的心态自由,学生只是消极被动地接受,因而惧怕作文。5.缺乏信心在语文教学过程中,我常常听到那些惧怕作文的学生说:“我写不好作文”“我不敢写作文”,这种强烈的自卑感成了某些学生写作文的心理障碍。造成这种障碍的一个重要原因就是教师要求过高,给学生的作文分数过低,批评的话多,激励表扬的话少,而且有些教师把学生考场作文的分数压得更低,挫伤了学生的写作积极性,使学生对作文望而生畏。二、消除学生惧怕作文心理的对策1.提高认识,激发动机消除学生惧怕作文的心理,首先要纠正学生对作文的错误认识,给学生讲清什么是作文。作文是工具,是用语言文字表达思想感情,与人交流的工具。作文就是把自己看到的、听到的、想到的、有意义的内容用文字表达出来的过程。教师对小学生应强调作文就是写自己想说的话,不要强调口语和书面语的差异,要鼓励学生“我手写我口,我口说我心”。接着对学生讲明为什么作文,使学生意识到作文与自己实际生活的密切联系,作文有实用价值,是表达自己想法的好方式,更是和他人言语交际不可缺少的。这样才能促使学生产生迫切学习作文的需要,激发其言语的动机,这是学生写好作文的前提和基础。2.引导观察,加强阅读叶圣陶先生曾说:“作文这件事离不开生活,生活充实到什么程度,才会作出什么文字。”鲁迅先生说:“如要创作,第一需观察。”把这两句话相容就是作文要观察生活。教师要善于引导学生到生活中去汲取资源,培养观察能力,一言一动之微,一沙一石之细,都不轻易放过,炼就学生善于发现美的慧眼。教师应让学生勤写观察日记、生活随笔,丰富写作素材的储备。如此才能保证作文教学遵循写作心理历程:现实→思维→语言→文字,才能使学生从闭门造车的习惯中解脱出来,并且变“无事可写”为“处处有素材”。同时教师要重视阅读在学生学习中的作用,小学生有很强的模仿能力,阅读他人的成功之作,在潜移默化中受到良好的影响,有利于学生的作文由“模仿”走向“创新”。教师应指导学生如蜜蜂广采百花一样多读名篇佳作,吸收大量的词汇、多种多样的句式,以便厚积而薄发。3.讲究命题,尽其所及教师要讲究作文命题的科学性,了解学生心中的积蓄,看到学生有什么材料可写。教师可以提供习作范围,由学生自己出题,如教材中“写自己已经做过的事或经历过的事,把感受最深的地方写具体”,这样就可让学生依事定题,另外,教师也可从不同侧面提供一组题目让学生选择。总之,命题要有利于学生倾吐,要坚持“新、实、活、趣”原则,投石于学生思维之泉,激起学生心中的波澜,使学生出现跃跃欲试、不吐不快的心理。4.因材施教,拓宽思路在作文指导时,教师要根据学生感知的事物、知识水平、理解表达诸方面的差异,实施异步作文,把作文指导定在各类学生“最近的发展区”。独创性是人类思维的普遍品质,小学生也有求异思维的萌芽。对作文较好的学生,教师可以放手让他们自己探索、自己实践、自己解决问题。对作文基础较差的学生,教师应先了解他们的思路,设身处地地为他们着想,考虑作文的疑难之处,有针对性地给予学生点拨,力求学生的作文水平在“写作→指导→再写作→再指导”的多次螺旋式循环中上升,不断提高写作能力。著名教育家叶圣陶在《论国文精读指导不是逐句讲解》说过“独创成功的快感”，并提出学生学习语文要预习，反对“不教学生预习”“一切预习事项都由教师代劳”的做法。由此可知，培养初中生的语文自学能力应有重点地培养学生的预习能力，使其提升积累知识、积累素材的能力，善于发现问题、解决问题，充分发挥自由的想象力。一、自学能力的训练首先要加强预习能力的培养这主要是因为在预习中可以获得有价值的知识预期储备，在脑海中先对课文中的内容有一个初步的印象，并且还会受到首次阅读的强烈求知欲的推动。而这些因素都非常有利于培养学生的阅读自学能力。而在预习中，学生若碰到不是非常晦涩难懂的知识，都是可以利用查字典的方式来解决的。学生要不仅会查字典，还要学会利用字典，充分发挥字典的功能，利用字典里的资源为自己答疑解惑。二、要善于培养积累知识、积累素材的能力中学语文教学大纲指出:要重视培养学生的自学能力。学生自学能力的高低是衡量他们语文学得好不好的一个重要尺度。由此可见，培养学生语文自学能力的重要性的可见一斑。在学生形成自主学习的能力之后,他们就可以自由地遨游在知识的海洋中。而追究学生之所以不大重视学习语文的原因之一，便是由于语文教学方式的过于迂腐陈旧，这种现象主要表现在教学程式老化和教学结构的老化。从宏观上来看,不少教师讲语文课还停留在传统语文教学的那套老程式上，即在语文课的讲授上不按特点安排,不标明重点,不攻克难点,千篇一律,致使语文教学课堂缺乏应有的那种生机和新鲜的活力。三、培养明确的自学动机和良好的学习习惯自学能力贵在坚持不懈，贵在持之以恒。这其中，教师应做到：1.为使学生的学习有条不紊地进行下去，教师要帮助学生制定一整套完整的学习计划，及时通过检测题检验自己的自学成绩。学生一定要做好笔记，这样可以增强记忆，积累资料，选择重点。所做笔记要做到经常翻阅，对上面所记的东西要勤思、勤用，不懂的地方要勤问，促进思考，使知识条理化和系统化，达到巩固提高的目的。2.教师要指导学生进行课内阅读是培养学生自学能力的基础。有不少的教学内容，学生通过自己阅读教材即理解和掌握。在课堂中安排适量的时间，让学生阅读。课内阅读能力的提高对学生参与课外阅读和提高其阅读质量都是一个促进。3.教师指导学生课外阅读是培养学生自学能力的重要环节。教师在日常教学中注意引导，往往能有效地培养学生对语文这门学科的自学能力。四、明确自学能力训练的目标，并逐步推进第一步，教师要在学期之初就要求学生养成能够借助工具书和课文注释，自学生字的能力，掌握它们的基本意思，并且能够借助参考书熟悉文章的写作背景和作者的有关常识。还应利用课外参考书和课本中的自读提示在课前弄懂文章的大意，并理清文章的段落层次。然后，在课堂上，通过教师指导，准确地概括出文章的段落大意，从而归纳出中心思想，提出质疑，能够凭着课前的自学和课堂讲授的理解复述课文的意思。第二步，在下一个学期要求学生在自学的时候要比较准确地了解文章大意，并具有把握一般的文章结构的能力，并能清晰的写出文章的主要内容，有根据地说明教材具有的特点，针对文章的内容提出一些有意义的问题。第三步，要求学生在初步把握文章的脉络、思路，能独立地写出结构提纲。最后，最重要的就是自我检查训练。这个训练首先由教师教给学生自学的方法和步骤，在课堂上，通常教师会在一个新单元或一类课文的开始之前，提前教授学生这类课文的学法，也就是自学的注意事项。以教师教授古诗文为例，一般在教师教授古诗文单元之前，会先教授学生自学古诗的方法，这主要包括理清写作背景，熟悉作者。还要学会抓住古诗文的诗眼，准确地理解每句诗的意思，能够用自己的话概括出全诗的大意。并且通过对古诗文的理解、体会并描述诗句表达的思想感情，做到有感情地朗读并背诵古诗，感悟出古诗文写作的意境。通过这一系列的训练，让学生掌握到自学古诗文的一般方法和步骤，接下来的就是放手让学生完成自我检查对古诗文的自学能力。然后根据相应的学习目标设计自学表，从基础到全篇进行全面的、有侧重的自我检查训练。学生通过这个自我检查训练的过程，可以自行解答文章的一些较明显的问题，真正做到语文的自学能力。在现今社会一系列的技术迅猛发展中，大量的新发明、新创造、新技术、新信息日新月益。初中语文教师所教的知识大多是相对稳定的基础知识，然而这也就造成与科学技术的飞速发展和社会生产迫切的需要拉开了差距。所以，培养学生的自学能力，除了让学生养成一种主动学习的能力外，更重要的还需要教师进一步转变教学观念，同时教师要相信学生，并且善于引导学生，积极为学生创造自主学习的环境氛围，从而最终达到培养自学能力的目的。光探测方法光〔强)的探测方法分为直接探测法(非相干探测)和外差探测法(相干探测)。直接探测简单实用,外差探测灵敏度高,探测目标时的作用距离远直接探测的基本原理所谓直接探测是将待测光信号直接射入到光探测器光敏面,光探测器响应于光辐射强度而输岀相应的电流或电压,探测系统可经光学天线或直接由探测器接收光信号,在其前端可经过频率滤波(如滤光片)和空间滤波(如光阑)处理。接收到得光信号入射到光探测器的光敏面上光外差探测的基本原理外差探测技术是利用光的相干性对光所携带的信息进行探测。它只有采用相干性好激光器作光源才能实现。从理论上说,它能准确探测到光浪振幅和频率所携带的信息,比直接探测有更大的信息容量和更低的探测极限。激光外差干涉测试技术引言:单频激光干涉仪的光强信号及光电转换器件输出的电信号都是直流量,直流漂移是影响测量准确度的重要原因,信号处理及细分都比较困难■为了提高光学干涉测量的准确度,七十年代起有人将电通讯的外差技术移植到光干涉测量领域,发展了一种新型的光外差干涉技术概念:光外差干涉是指两只相干光束的光波频率产生个小的频率差,引起干涉场中干涉条纹的不断扫描,经光电探测器将干涉场中的光信号转换为电信号,由电路和计算机检出干涉场的相位差特点:克服单频干涉仪的漂移问题;细分变得容易;提高了抗干扰性能。激光外差干涉测试技术由于光电探测器的频率响应范围远远低于光频,(-)激光外差干涉测试技术原玛它不能跟随光频变化,所①外差干涉技术原理以式中含有2o的交变项设测试光路和参考光路的光沙对探测器的输出响应无贡干涉场的瞬时光强为(x,y,1)={E1cos(0+△o)+E/④0x+g(x,y)]25千涉场中某点(x1)02m+ox列处光强以低频Ao随+EA时间呈余弦变化+E,E,coSAOt-Y,i(x,y,1)∝E/2+E2/2+E,E,cos[△an-q(x,y)扫描探测器(x,y)基准探测器(xrn,y)准点(xn,日描探测器外差干涉图样和电信号信号的过零的向差At,使可矧二着的元字相差0(x,y)-(x0,y0)=△ar=2△t/(1/△v)由控制系统控制扫描探测器对整个干涉场扫描,就可以测出干涉场各点的位相差。激光外差干涉测试技术激光外差干涉测试技术原理②激光外差干涉仪的光源■外差干涉需要双频光源。其频差根据需要选定。1)塞曼效应He-Ne激光器可得到1~2MHz的频差2)双纵模He-Ne激光器频差约600MHz(较大3)光学机械移频>当干涉仪中的参考镜以匀速v沿光轴方向移动时,则垂直入射的反射光将产生的频移为△v=2Z>如果圆偏振光通过一个旋转中的半波片,则透射光将产生两倍于半波片旋转频率厂的频移,即凶=2激光外差干涉测试技术)激光外差干涉测试技术原理②激光外差干涉仪的光源3)光学机械移频在参考光路中放入一个固定的片和一旋转的14波片,如果固定1/4波片的主方向定位合适,它可以把入射的线偏振光转变为圆偏振光。该圆偏振光两次穿过旋转的14波片,使其产生2的频移。圆偏振光再次穿过固定1/4波片后又恢复为线偏振光,但频率已发生=2垂直于入射光束方向移动(匀速)光栅的方法也可以使通过光柵的第n级衍射光产生的AW频移,此处f是光栅的空间频率,V是光栅移动速度。激光外差干涉测试技术激光外差干涉测试技术原理②激光外差干涉仪的光源4)声光调制器利用布拉格盒(Braggcel)声光调制器可以起到与移动光栅同样的移频效果。这时超声波的传播就相当于移动光栅,其一级衍射光的频移量就等于布拉格盒的驱动频率f,而与光的波长无关主要