薄透鏡系統(tǒng)初級像差理論教學課件

薄透鏡系統(tǒng)初級像差理論幽默來自智慧，惡語來自無能薄透鏡系統(tǒng)初級像差理論薄透鏡系統(tǒng)初級像差理論幽默來自智慧，惡語來自無能第三章薄透鏡系統(tǒng)初級像差理論1概述使用計算機之前:通過人工修改系統(tǒng)的結構參數,然后不斷計算像差來完成的像差理論:對像差的性質,像差和光學系統(tǒng)結構參數的關系,進行了長期的研究,取得了很多有價值的成果。像差理論中,把像差和y,的關系用冪級數形式表初級像差:最低次冪對應的像差高級像差:較高次冪對應的像差在像差理論的研究中,有實際價值的是初級像差理論新課改倡導以“學生為主”的現代教學理念，隨著農村學校辦學條件的不斷改善、教育信息化技術的飛速發(fā)展，不斷引進現代新型的教學理念與教學方法，讓學生由“被動接受知識”變?yōu)椤爸鲃犹剿髑笾薄７D課堂正是迎合新課改理念與現代教育思想的一種科學教學法，它顛倒了教師“教”與學生“學”的順序，讓學生不再一味地依賴教師，它給予了學生更多自主探索、自由學習的空間。農村初中語文教師要始終站在教育前沿，致力于課堂教學的根本轉變，將翻轉課堂這一新型教學模式和方法有效應用于語文教學。一、科學設計微視頻，奠定翻轉課堂實施的資源基礎微視頻制作是翻轉課堂發(fā)揮作用的第一步。誠然，翻轉課堂是基于微視頻的一種現代教學法，缺失了微視頻的支撐，翻轉課堂便很難發(fā)揮其高效的教學價值。因此，農村初中語文教師要不斷提升自身微視頻制作以及開發(fā)能力，為學生提供趣味活潑、短小精悍、重難點凸顯、知識結構明晰的微視頻，以輔助翻轉課堂教學法的實施。具體來說，教師可通過以下兩個方面設計與開發(fā)微視頻：一，從網上自行下載微視頻。如，在北師大版初中語文七年級下冊第六單元《生于憂患死于安樂》的教學中，如果要介紹課文實詞、虛詞和一詞多義等教學內容，教師如果想運用翻轉課堂進行教學，便可以提前從網絡上下載與該課文內容一致的微視頻，并在課堂上播放給學生看，讓學生通過觀看微視頻提升興趣，強化想象，提高語文學習能力。二，教師可以自行制作微視頻。教師在制作微視頻時應注意以下幾點：制作精良、知識性與趣味性并存、重難點突出、視頻時間保持在8～10分鐘、要有啟發(fā)性等等。另一方面，微視頻還要做到呈現方式活潑、畫面清晰、字幕與配音同步等等，這樣的微視頻才更能為翻轉課堂教學服務。二、明確翻轉課堂在初中語文教學中運用的一般步驟翻轉課堂是基于微視頻的一種科學教學法，有了微視頻的支撐，教師還要明確翻轉課堂教學法的一般實施步驟。特別是農村語文教師要因地制宜地貫徹翻轉課堂實施。首先，教師可將制作好的微視頻發(fā)放給學生讓學生進行課下學習，也可以在課堂上集體學習。一般來說，教師為了提高微視頻使用效率，更愿意讓學生在語文課堂上進行集體的微課學習。這是翻轉課堂的第一個實施環(huán)節(jié)。其次，教師指導學生微視頻學習過程中遇到的重難點內容、疑惑之處記錄下來，以便在課堂上進行集體討論。這一環(huán)節(jié)很重要，學生在觀看趣味活潑微視頻時，注意力必定高度集中，而此時提出的問題必然具有代表性與典型性。再次，設置適當的體現一定知識層級的《自主學習任務?巍貳Ｍü?觀看教學視頻自學或閱讀教材、分析提供的學習資源，完成一定的學習任務，可以讓學習的目標更為明確，學生對視頻的觀看更有目的性，教師也更容易把握學習的疑難，從而有利于組織更深層次的課堂教學和探究。最后，教師可以對學生翻轉課堂學習的成果進行系統(tǒng)評價、總結與反饋。這一環(huán)節(jié)是翻磚課堂實施的最后一個環(huán)節(jié)，且是不可或缺的一個環(huán)節(jié)，教師要通過此環(huán)節(jié)強化翻轉課堂教學效果。三、構建網絡學習與在線互動平臺，促進知識的內化翻轉課堂是一種幫助學生重新建構語文學習流程的教學方法。它的第一階段是“信息傳遞”，即通過呈現視頻內容將視頻中所蘊含的知識信息傳遞給學生，這一階段需要師生、生生的課堂溝通與互動。第二階段是“知識內化”，在課堂上學習過相關知識之后，必定需要學生在課下進行內化吸收。為了促進學生更好地內化吸收，教師可為學生構建基于微視頻和翻轉課堂的網絡學習與在線溝通平臺。一，教師可將在翻轉課堂上使用微視頻置于指定的網絡平臺，供學生下載使用。學生課后可自行上網下載相關微視頻進行知識的內化與吸收，不斷提高翻轉課堂學習效率。二，以班級為單位構建翻轉課堂師生在線溝通群。在翻轉課堂教學結束之后，學生可以將自己不理解，或者有疑惑的問題在群里提出來，然后由教師或者一些優(yōu)秀生進行在線解答。這樣，問題便會迎刃而解。當然，翻轉課堂在農村語文教學中的應用不能僅僅依照固定的模式與方法進行，而是需要教師依據語文教學內容、學生學習興趣、學習特點等，科學實施與靈巧應用。為改變傳統(tǒng)教育中學生較為被動的狀態(tài)，素質教育提出尊重學生的主體地位，鼓勵學生自主探究，養(yǎng)成自主學習的良好習慣。在目前初中數學教學中，依然存在有遺留問題，多是教師單方灌輸，師生缺乏交流，最終效果可想而知。在教育改革大趨勢下，應對此予以重視，引進自主學習法，提高學生的自主能力，從而提高教學水平。1培養(yǎng)興趣，強化學生主體意識1.1人文情感的關懷教師印象和課堂氛圍對學生影響極大，初中生尚未成年，開始進入叛逆期，不能強制管教，而應施以柔性管理。在以往課堂上，過于注重數學學科本身的教學，深入挖掘內在的趣味性，忽視了情感教學，以至于不少學生對教師存在“畏懼”心理。所以，教師應該在學生心中樹立起和藹可親的形象，少點嚴厲，多絲笑容，創(chuàng)設輕松愉悅的課堂氛圍，令學生保持一種很舒適的學習狀態(tài)。對初中生而言，他們內心很希望得到教師的認可和鼓勵，教師要利用這一心理，調動學生的積極主動性。比如，每學期開展評選標兵活動，在班級內形成良性競爭機制，使學生有動力不斷進取?；蛘咿D換師生角色，安排學生扮演教師進行授課，也可以分組教學，每組設置一個教師助手，負責本小組的學習監(jiān)督。不吝鼓勵和贊美，在學生回答完問題，或者考試有進步，以及其他體現出創(chuàng)新的情況下，教師要通過語言或肢體動作表示贊揚，令學生享受成功的愉悅，增強其自豪感，從而投入更多熱情在學習中。也可以在作業(yè)中留下評語，但要注意，鼓勵性評語和贊美都必須客觀真實，出自真心，不能流于形式，千篇一律。同時，教師還應與學生多交流，及時了解他們的心理狀況，構建和諧的師生關系。只有如此，學生才能在學習中放得開。1.2使學習變得有趣很多初中生覺得數學枯燥乏味，看到數學題就頭疼，逐漸失去興趣，成績也直線下降。其實，數學看起來有很多公式、定理、理論等，十分枯燥，但只要深入其中，方法正確，會發(fā)現內有乾坤，趣味多多。首先，培養(yǎng)學生的生活化意識。數學源于生活，最終用于生活，需將數學和學生的日常生活相聯系，讓學生感受到數學的實用性。最為常見的就是手機套餐選擇、超市購物打折方案等案例。比如，移動公司推出的某套餐，月租99元，包含本地主叫280分鐘，超出部分按0.35元/分鐘計算；月租139元，本地主叫560元，超出部分按0.25元/分鐘計算；月租199元，本地主叫1000分鐘，超出部分為0.2元/分鐘。如果家長做生意，通話較為頻繁，顯然適合199元套餐。而若只是平常使用，則可以根據實際消費情況選擇另外兩種。學生可利用不等式等知識，求出具體的值。其次，展現數學的美、趣味和智慧。中國的雞兔同籠，外國的高斯巧算都是很有智慧的例子。而對稱的美、黃金分割比例等能體現出數學的美，讓學生在枯燥的公式之外發(fā)現新的天地。也可以轉換形式，吸引學生興趣。比如“校園風景如畫”六個漢字各代表一個不同的數字，其中“?！睘閿底?，而且“校園風景如畫×校=如畫校園風景”，求出每個漢字代表哪個數字。看起來無從下手，但稍加分析，便可以把“校園風景”設為X，“如畫”設為Y，可列出等式“（100X+Y）×3=10000Y+X”，約分后得23X=769Y，所以X=769a，Y=23a，Y小于100且X首位數字是3，所以a=4，進而可求得X和Y.總之，要通過多種途徑培養(yǎng)學生的興趣，一旦興趣形成，根據其好奇心和求知欲強的心理，再培養(yǎng)其自主意識就變得很容易。2提前預習，增進課堂互動交流2.1預習準備階段預習是一種有效的獨立自主的學習形式，需要學生自律自控，提前了解教學內容，并能夠提出問題，把握重難點知識。引導鼓勵學生找到適合自己的預習方法，具體來說，常見的方法步驟不外乎“讀教材、劃重點、思考任務、練習檢查做筆記”。教材是教學的直接工具，預習應以教材為主，認真把教材內容讀一兩遍，了解所講知識點，理清包含的概念和公式，如有理解難度，要做好標記。如果能力較強，可聯想以往學過的知識，看是否存在聯系，如果有務必要建立聯系，如此可幫助學生形成較為完整的知識體系。預習并非隨意閱讀，應該帶有一定的目的和任務，所以教師可提前設置一些預習階段的問題，引領學生有方向地學習。為了解決問題，學生必須主動思考，養(yǎng)成勤動手、多動腦的習慣。學生盡可能地對每個問題作出點評，寫下心得感受，若有疑問可放到課堂上解決。另外，目前不少初中都引進了微視頻、翻轉課堂等教學法，即教師提前錄制一段教學視頻，發(fā)布到網上供學生自主學習。這種方法有不少優(yōu)勢，同時也要把握好視頻時間、內容壓縮、課下監(jiān)督等問題，才能見效。2.2課堂討論階段鼓?鈦?生主動參與課堂教學，以體現其主體地位，給學生發(fā)表意見的機會，可以大膽質疑，提出自己的觀點。教師不能過于糾結學生的出錯情況，不妨嘗試自己故意出錯，考驗學生的辨識能力，這種示錯法其實很有效，學生能夠發(fā)現問題，說明經過了認真思考，而且可獲得自豪感，避免此后犯同類錯誤。學生與學生之間也要互動交流，自主學習并不是說一定要孤立學習，隔開與外界的往來。相反，初中數學往往會用到小組合作法，每個小組相當于一個個體。若是一般性討論，每個組員都可以發(fā)表意見，集思廣益，效果很好。若是針對又難度的復雜項目，將組員合理分工，既能鍛煉個人能力，還能培養(yǎng)其團隊合作意識。3結束語初中數學教學中仍然存在著很多問題，為適應素質教育要求，應該轉變觀念，突出學生的主體地位，培養(yǎng)他們自主學習的意識，養(yǎng)成良好習慣。激發(fā)學生自主性需要考慮多個方面，比如學習興趣、情感關懷、教學方法等，教師需要在實踐中不斷摸索，靈活運用，最終提高學生的自主能力。第三章薄透鏡系統(tǒng)初級像差理論1概述使用計算機之前:通過人工修改系統(tǒng)的結構參數,然后不斷計算像差來完成的像差理論:對像差的性質,像差和光學系統(tǒng)結構參數的關系,進行了長期的研究,取得了很多有價值的成果。像差理論中,把像差和y,的關系用冪級數形式表初級像差:最低次冪對應的像差高級像差:較高次冪對應的像差在像差理論的研究中,有實際價值的是初級像差理論初級像差1初級球差Y=a1h22初級彗差Ks=u,hy3.初級子午場曲4.初級弧矢場曲x。=a4y初級像差5.初級畸變asy6.初級軸向色差7.初級垂軸色差薄透鏡組一個透鏡組的厚度和它的焦距比較可以忽略透鏡系統(tǒng)若干個薄透鏡組構成的系統(tǒng),稱為薄透鏡系統(tǒng)(透鏡組之間的間隔可以是任意的)薄透鏡系統(tǒng)在初級像差范圍內,可以建立像差和系統(tǒng)結構參數之間的直接函數關系。利用這種關系,可以全面系統(tǒng)地討論薄透鏡系統(tǒng)和薄透鏡組的初級像差性質。甚至可以根據系統(tǒng)的初級像差要求,直接求解出薄透鏡組的結構參數。厚透鏡可以看作是由兩個平凸或平凹的薄透鏡加行玻璃板構成,如圖3-1所示。因此任何個光學系統(tǒng)都可以看作是由一個薄透鏡系統(tǒng)加若千平行玻璃板構成。2薄透鏡系統(tǒng)的初級像差方程組光闌第二輔助光線第一輔助光線第一輔助光線由軸上物點A發(fā)出,經過孔徑邊緣的光線A0第二輔助光線由視場邊緣軸外點出經過孔徑光闌中心的光線BP個透鏡組對應的g,n,n,都是已知的,我們稱它為透鏡組的外部參數,它們和薄透鏡組的具體結構無關。像差既和這些外部參數有關,當然也和透鏡組的內部結構參數(r,,d,m)有關。薄透鏡系統(tǒng)初級像差方程組:把系統(tǒng)中各個薄透鏡組已知的外部參數和未知的內部結構參數與像差的關系分離開來,使像差和內部結構參數之間關系的討論簡化。K=D∑hp=J∑Wl/(=2n)Kh∑"p-2∑"W+八∑/(-n2)x=>hP-2/∑nW+12>+m0/(=2n)P∠W+∑h2q(3+1)/(-2mlu)h∑h2C/(n∑hhC/(nu上公式中n,u為系統(tǒng)最后像空間的折射率和孔促是系統(tǒng)的拉格朗日不變量nwy,它們都是已知常數,每個透鏡組的外部參數,h,h2也是