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教学三棱镜

三棱镜是光学棱镜中的一种形式,在外观上呈现几何的三角形,是光学棱镜中最常见,也是一般人所熟知的,但并不是最常用到的棱镜。三棱镜最常用于光线的色散,这是将光线分解成为不同的光谱成分。利用不同波长的光线因为折射率不同,在折射时会偏转不同的角度,便会造成色散的现象。这种效应也被用来对棱镜物质进行高精密度的折射系数测量。 物质的折射系数固然在不同的波长会有所不同,但有些物质的折射系数对波长的变化比其他物质强烈(色散非常明显)。通常,BK7玻璃的色散较低,LaSF11玻璃的色散就很明显,因此更适宜做为色散用的棱镜。 棱镜的顶角(在上图中,上面的角)能够影响到棱镜色散时的特性。通常,要适当的选择光线射入的角度和射出的角度,当角度接近布儒斯特角(Brewster angle)时,在折射时造成的损耗最小。 一束白光会分出不同颜色,一般就分为七种颜色,即红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫。它是由透明材料作成的截面呈三角形的光学仪器,也叫“棱镜”光学上用横截面为三角形的透明体叫做三棱镜,光密媒质的棱镜放在光疏媒质中(通常在空气中),入射到棱镜侧面的光线经棱镜折射后向棱镜底面偏折。光从棱镜的一个侧面射入,从另一个侧面射出,出射光线将向底面(第三个侧面)偏折,偏折角的大小与棱镜的折射率,棱镜的顶角和入射角有关.白光是由各种单色光组成的复色光;同一种介质对不同色光的折射率不同;不同色光在同一介质中传播的速度不同.所以,因为同一种介质对各种单色光的折射率不同,所以通过三棱镜时,各单色光的偏折角不同。因此,白色光通过三棱镜会将各单色光分开,形成红.橙.黄.绿.蓝.靛.紫七种色光即色散。 1666年,英国物理学家牛顿做了一次非常著名的实验,他用三棱镜将太阳白光分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的七色色带。据牛顿推论:太阳的白光是由七色光混合而成,白光通过三棱镜的分解叫做色散,彩虹就是许多小水滴为太阳白光的色散. 白光是由各种单色光组成的复色光;同一种介质对不同色光的折射率不同;不同色光在同一介质中传播的速度不同。因为同一种介质对各种单色光的折射率不同,所以通过三棱镜时,各单色光的偏折角不同。因此,白色光通过三棱镜会将各单色光分开,即色散。应用改变近用老视镜的光学中心所产生的三棱镜效应,消除老视患者近距离阅读和工作的肌性视疲劳。方法:对戴用近用眼镜后仍有视疲劳症状的患者,进一步检查屈光情况、隐斜度、融合力,确定为肌性视疲劳。通过移动老视镜的光学中心的方法,产生三棱镜效应,按外隐斜度数的1/2~1/3给予三棱镜度,平均加在左右2眼。结果:本组病例在试戴相应的老视镜后,能持久近距离阅读,视疲劳症状消失。结论:对配验老视镜后仍有视力疲劳症状的患者,进一步检查屈光、隐斜、融合力,对有肌性视力疲劳的患者通过改变老视镜的光学中心,产生三棱镜效应,能有效地改善和消除肌性视疲劳。时下不少青年人喜欢配戴大框眼镜。对此,医学专家提出了警告。因为我国成人正常的双眼瞳孔距离约在58至62毫米之间,不适度的大框架眼镜,其光学中心距离必然大于戴镜者的瞳距,致使视轴只能通过逐渐厚的镜片边缘部分,引起“三棱镜效应”。戴镜者为努力看清目标,只能大大增加眼睛调节机能的负担,时间一长就会出现视力疲劳,产生头晕眼花、头痛、眼痛与不能久视等症状。这种“三棱镜效应”,同样存在于一些青年朋友的学习、生活和工作之中,在他们眼前,在他们的脑海里,选择的“多方案”搅得他们心神不宁,无所适从,结果,“多方案”偏偏成了“无方案”,什么方案也确定选择不下来,得到的只是心理上的困惑、成为愿望的阻抗。这里所说的果断,当然是指要果断在去选择“最值得选择”的方案上。这就是要用意志的力量,学会“限制自己”,以“聚焦效应”驱赶“三棱镜效应”。犹如凸透镜可以使万千条阳光集中到一个焦点,从而引起燃烧一样,精神智慧的光芒也只有在聚焦效应之下,才能形成突破性的成才能量。这正如哲学家黑格尔指出的:“一个志在有大成就者,他必须如歌德所说,知道限制自己。反之,那些什么事都想做的人,其实什么事都不能做,而终归于失败。”的确,人的脑子本来象一间空空的小阁楼,应该有选择地把一些家具装进去,只有傻瓜才会把他碰到的各种各样的破烂杂物一古脑儿装进去。我们应当给自己的脑袋设置“关卡”,对于不利于所定目标的东西,一律限制进入。在通往知识宝库、成才目标的路途中,东张西望,见这拿,见那也想拣,结果手拿肩扛的都是没有价值的碎石、野草。而“学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多东西。”(洛克语)。如何判断“最值得选择” 那么,如何判断学习、生活和工作方面多方案中的某一种是“最值得选择”的呢?也就是说,哪些是该限制的,哪些是可作为“焦”而全力“聚”之的呢?这就涉及到一个人生价值的问题。这自然要取决于远大的理想、正确的政治方向、社会发展的客观要求、个人的德才学识等等基础条件。这是不言而喻的。在这正确的价值倾向确定的情况下,才能谈到寻找一些有助于在多方案中确定选择“最值得选择”这个方法问题。可供参考的方法 有什么方法可供参考呢?方法自然有很多种。在这个方面,有关专家提出的一种分析方法,是颇有借鉴意义的。那就是根据以下八条标准,作为多方案中选择优化的“参照系”: (1)强度,即比较几个方案中哪一个最有助于满足我们最强烈的需要。 (2)确定性,即优先的选择必须是能够较确定地带来预期后果,而不是仅仅有一点点可能性的。 (3)持久性,即优先的选择带来的预期后果应当是较为持久而不是短暂性的。 (4)远近性,即优先的选择应当能较快地带来预期后果。(5)纯洁度,即优先的选择应当是较少副作用的。(6)繁殖性,即优先的选择应当有助于其他方案或暂时被舍弃的方案的实现,以增加万一情况下的“退路”。(7)广延性,即优先的选择其预期结果应当对较大范围的人群有利。(8)机会的再生性,即如果某种机会是难得的甚至是不再生的,那么,当这种机会的出现有助于某种方案的实现时,这一具备条件的方案就应在优先考虑之列。对上述这些标准,在具体权衡时,你可以将符合某一项的记一分,违反某一项的减一分,然后根据积分的多少确定选择的重心。

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