大学物理教学中对光偏振现象的量子论解释

大学物理

湘

,娜粉朋净

哪

黑

阎畔心族全踞只霎

二

,

初

夕

、

件

一

价犷

即火、、

竺乙了

州埃

拐

毋袱月弓

了

一

‘全二季锗一派是

斌

个一件

一陈悦,、

二

一甲,

大学物理教学中对光

同理可得

甲反

‘

尹甲,

‘

偏振现象的量子论解释南京航空航天大学金城学院数理力学系沿轴的偏振片出射光的光子只会处在甲态光子出现在甲态的概率振幅可用、。

,

甲

抽表示将叭,

,

二

甲

甲

,

代

入

得到甲二甲

一,

甲甲

二

二

甲甲,

二。

大学物理课程波动光学部分主要研究了三种现象即光的千涉衍射和偏振在之后的近代物理教学内容中从光的粒子性出发对干涉和衍射现象用几率波思想进行了分析但绝大部分教材都未提及如何用子论解释光偏振现象这也是在教学中学生经常提出的问题旧 !年拉曼在实验中发现单色光被气体分子散射后偏振状态发生变化同时气体分子角动量总是有的改变川说明光子和气体分子作用时有角动量的传递光子必定带有大小为升的角动即我们现在说的自旋角动这个实验不仅确证了光子自的存在也清楚的表旋明光子的自角动对应光的偏振状态旋下面用量子理论具体分析一下不同状态偏振光的光子处在不同的子态可以定义沿方向偏振的线偏振光的每个光子处在平态沿方向偏振的线偏光的光,子处在甲态光线传播方向沿轴这两个状态就是光子的基态其它状态可以用它们的线性组合表示比如光通过一块偏振化方向与轴成角的偏振片后图出射光的光子将处在态。,,。

所以一个光子通过第二块偏振片的概率振幅为概率就是如果入宕个通过第射光中有个光子则有二块偏振片带有的总能是入射光能的仍倍二时即用量子论的思想证明了马吕斯定律光偏振状态中还有一类圆偏振光圆偏振光的振动分量大小相等相位差’所以右旋圆偏振光和左旋圆偏振光的光子状态为,

上述关系式说明右旋圆偏振光的光子绕轴有的角动量而左旋圆偏振光的光子有一九的角动用经典方法也可得到同样的结论如图所示圆偏振光的电场强度矢在平面上旋转当光射到某种介质上被吸收时介质中的电子在电场力作用下最终也做圆周运动且频率与场强矢旋转的频率相同所以这个过程中光向电子传递了角动盘设光波的角频率为。电子电荷做圆周运

动的半径为速度电子运动相对于场强必然落后一定相位所以电子位移尸和云之间有固定夹角中单位时间内电场力对电子做的功,△砰二产于二甲电场力对电子施加。

,

,

,

,

。

。

,

,

,

。

,

。

,

,

,

,

的角动量从二从两式相比得,

二

甲

。

。

△才

面

下。

“

。。

,

说明光束具,

、

,

。

有的能量是角动的倍一个光子的能量为。如光束中有个光子总能一

,。

,

总角动量、。

,

誉

”

,

可见每

。

,

,

,

,

,

,

。

,

设想将右旋圆偏振光光子绕轴逆时针转过角则转动后的态可在坐,’’

个光子具有角动量综上所述按照量子论解释光偏振现象的原理是因为光子具有自旋右旋圆,偏振光由自旋角动量为的光子平组一成左旋圆偏振光由自旋为的光子平组成线偏振光和椭圆偏振光的光子状态,。均可用平和平益加表示例如由式可得沿方向偏振的线偏光光子态,,,。

,

。

标系中表示出来

,

甲即‘

,

金

妙二

万

‘甲

甲

,

二

。

是该操作的转动算符反根据态甲。又有甲‘‘,二

。

岩。

甲,

甲

,

,

,

和,

的系数相同,

,

光说

明自旋角动量为十九一九的概率相同和。,

甲,

甲、

叭之间的关系, ”’

,

。

,

岩,

!“〔一甲。

‘

。甲

,

’

二

,

甲

二

甲

甲,

。

二

如接下来光继续通过一块偏振化方向

妙岩妙二岩

‘,’

一“‘

,

’

‘甲

,

卜

一‘

子平均自角动量为零旋光偏振现象在工程技术中有着多样的应用例如偏振光和物质微粒相互作用时会改变微粒的角动使它发生旋转称为光致旋转光致旋转是实现微机械马达的有效手段还可用来精确控制微粒的转动光镊不久前中国科学家在《自然》杂志上发表文章首次用实验证明光确实可以驱动纳米半导体机械未来运用这种技术有望用光取代电来作为纳米机械的动力又如在密码学领域利用光子自旋光偏振的不同状态来代表数字和就是量子密码这一新兴概念的墓本原理因为海森堡测不准原理任何窃听光子流的行为都会改变光子的性质使得发送者或接收者发觉从而大大增强了信息的安全性,

,

,

。

,

。

,

,

,

,

,

。

,

。

一

一

大学物理

记中公式与函数在使用过程中有哪些缺点与不方便之处呢学生在学习中一定已经有了体会在中这些问题是否得到解决了呢之后在讲解的过程中可

以用对比的方法进行教学使学生能够快速的掌握表格中的公式与函数的使用方法提高课堂效率也提高了学生学习的积极性与主动性由于各类计算机软件的基本操作方法都相似比如文件的新建打开关闭选择复制移动所以在学习一个新的软件的时候要让学生尝试用在其他软件中学过的方法来解决新软件学习中遇到的问题从而达到知识技能和学习方法的迁移这样也能提高学生自己解决。,,,,。

使学生在课堂上触景生情产生共鸣这样为提高学生对数学产生兴趣起到潜移默化的作用随着学生学习兴趣的提高学生的数学成绩自也得到了进一然步提高习上来,,

,

,

,

。

,

、

四

、

、

、

、

、

创造成功机会

提高学习兴“’

,

,

趣教育心理学认为当学生学会时他们对学习最感兴趣成功能使学生保持积极向上的进取心能使学生兴趣大增因此我觉得教师在教学中应多创造学生取得成功的机会让学生体验到成功的喜悦减少对数学煌害怕并逐步提高学习数学的兴趣如在课堂提高或练习时分层次进行训练安排难度较小的间题要求成绩较差的学生回答主要掌握本韦课的基本概念和内容学生回答正确就用很正确知识掌握牢固等词予以褒奖对于回答错误的就用肯动脑筋再想一想等词予以勉励针对成绩较好的同学做模仿性练习然后由后进生判断正误教师再进行讲评尽可能调动全班学生的积极性对一些较难的题目一般采用分步设问的方法给出如计算溯改成两步第一步计算第二步计又如求一算卜的定义域,,,。

,

,

,

,

问题的能力问题迁移在教学中的应用问题迁移法是教师通过创设情景提出问题学生在自合作探究的学习过程中努力地发现主问题的相似性再提出问题探寻解决问题的途径和方法从而获得终身学习所必需的基础知识和基本技能完成教学过程的教学方法例如在讲文件及文件夹属性时就问如果不想让别人看到文件怎么办学生马上想到要把文件藏起来并饶有兴趣地自己尝试点击反过来再提出问题要是想查看隐藏的文件怎么办学生又会寻找新的途径解决这个问题了这时我们就可以引入文件夹选项知识学习了在教学的过程中可给学生布置任务让他们带着任务带着问题自己探索解决问题的方法之后教师再进行归纳总结比如在

演示文稿的教学中在对幻灯片的动态效果进行设置时可以先让学生自己探索出动画的设置方法然后在进一步提出如何对动画进行声音设置和如何控制动画的开始等问题引导学生积极思考互相探讨不断尝试创新最后释疑通过问题的迁移使学生的学习得到了迁移由此可见造成问题解决迁移的不是分离的知识经验而是一套解决问题的思考策略和顺序进行思维和认识创新是问题迁移法的根本目标知识迁移法既是教学方法又是学习方法兴趣是最好的老师一个人只有对某个问题感兴趣才会主动积极去探索研究因此只要学生对学习内容有兴趣一定会冥思苦想寻找解决问题的办法这样才能激发学生主动学习的热情发挥自身的聪明才智取得更好的学习效果计算机教学活动中教师只有合理的安排教学活动加强实践操作巧妙的运用知识迁移理论激发学生学习的求知欲和好奇心培养学生敏锐的观察力和丰富的想象力注重技能技巧的培养才能形成完整的计算机教学活动体系教学效果才能得到提高。,

。

,

…性,

,

,

,

。

、

、

,

,

他们的工作和言行将直接影响人们、

,

,

,

,

。

,

,

“

”

,

。

,

,

,

。

,

,

药物毒品的认识和使用因此在学生中普及有关常识是非常重要的利用药理学的相关专业知识对青年学生进行毒品预防教育提高了学生的学习兴趣活跃了课堂气氛同时又起到了很好的教学效果我们要按照胡锦涛总书记关于毒品预防工作必须持之以恒毫不手软的指示遏止新吸毒人员滋生遏带惨品向青年学生的蔓延毒品是万恶之源防毒胜于戒毒教育必须先行。

。

,

附

,

。

,

“

”,

“

”

“

”

、

“

,

”

。

,

,

,

,

。

,

,

“

,

。

“

”

”

,

,

,

。

。

,

,

,

。

,

,

,

。

,

,

改成先求

了了定义域不的,

,

大于等千,

然后再求、

,

,

,

,

,

。

义域这样学生易思考易成功对于学生在学习中取得的一点成绩都要及时肯定和鼓励学生成功的机会越多学习的兴趣,,,

涵涵,

提问何时的定

一

。

。

,

,

。

,

。

。

,

、

,

就越浓提高学生学习兴趣对提高职高学生的数学成绩起作重要的作用以上是本人在这方面做的一点尝试供同行们参考以便在今后的教学工作中不断探索总结出提高学生学习兴趣的更好方法提高

教学效果帮助学生学好知识为国家培养更多德才兼备的优秀人才,,,,,,,,。

。

,

,

,

,

,

。

、

、

,

,

,

,

。

一洲,份

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/hgxi.html