前言：中文期刊网精心挑选了地质学基础知识范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
地质学基础知识范文1
卓越工程师教育培养计划是我国由工程教育大国向工程教育强国迈进的一个重大举措，其特色是行业企业深度参与人才培养过程，学校按通用标准和行业标准培养工程人才，强化培养学生的工程能力和创新能力。因此，学生在校内进行理论课学习和实践环节训练的主旨应在于培养学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。
工程地质是土木工程专业重要的专业基础课，是研究人类工程活动与地质环境之间相互关系的一门学科。学生应通过工程地质课程的学习，熟悉并适度掌握与工程建设相关的地质问题的分析方法和处理方法。经济建设中发生的大量工程事故以及频繁出现的地质灾害，给社会经济诸多方面造成了惨重损失，使人们深刻地认识到：工程地质问题与整个工程的质量、投资、进度，乃至人民的生命与财产的安全息息相关;地质灾害对人类生存与发展的威胁。因此，作为未来的土木工程师，土木工程专业的学生都必须掌握一些基本的工程地质知识，对工程中可能遭遇的各种地质现象具有一定的辨析能力，能够在工程设计、施工及维护过程中考虑地质因素的制约作用，对工程地质问题具有防治意识，这也是现代工程建设和复杂多变的地质环境对土木工程师提出的专业素质要求。
二、工程地质教学存在的问题
尽管工程地质在土木工程专业占据了主干课程地位，但由于土木工程涵盖学科极为广泛，且在卓越工程师培养过程中企业实践至少历时一年，所以工程地质课程教学面对的第一个困境就是课时少、内容多而杂，但行业要求、教学要求不断提高。其次，工程地质学的特点是实践性强，工程设施都是建立在一定的地基上的，组成地基的岩土体由于生成环境不同而复杂多样，没有见过、触摸过、分析比较过，难以形成直观的认识，而它们深埋在地下，学生无法接触到。第三个问题是工程地质课程在大二开设，学生对工程的认识很少，工程意识淡薄，学习常常是死记硬背一些知识点，等到进入专业课学习后，工程地质理论和方法却逐渐遗忘了，难以用地质分析的方法解决实际工程地质问题。
三、工程地质课程教学改革思路与措施
工程地质课程在盐城工学院开设了将近20年，教学资源基本齐备，在师资队伍、教材、教学文件、电子课件、实验室建设等方面有一定的基础。因此，工程地质课程教学改革采用评价―改进―再评价―再改进的模式，如图1所示。
图1 工程地质课程教学改革思路
首先要梳理已有成果，找出现有资源的不足。其次，面向行业骨干、毕业生、同类院校进行广泛调研，进行资料搜集、检索，查明行业需求和学科前沿趋势。第三，找出本课程教学现状与客观需求之间的差距，为课程改革目标正确定位。进而提出课程教学改革方案，逐步实施改革措施。最后，对课程教学模式进行阶段性评价，总结经验教训，改进教学模式。面向卓越工程师的培养目标，在工程地质教学中提出了以下改革措施：
（1）基于土建行业发展需求及对应用型土木工程师的素质要求，结合工程地质学科前沿动态，确定工程地质教学深度和广度，修订课程教学大纲，改革课程教学模式，解决课时紧的问题。
（2）以培养学生的工程意识和工程素质为核心，以项目教学为载体，激发学生的学习兴趣，由灌输教育逐步转变为研讨型教学，让学生真正成为学习活动的主体，解决理论与实践不同步，导致学生读死书的问题。将教师的科研及生产课题与教学有机结合，创造条件使学生的应用能力得到延伸训练，培养学生的创新意识，提高学生工程实践能力。
（3）创建多维度情景化教学模式，理论教学联系实验教学，增强教学直观性、认知度，激发学生的好奇心和学习热情。
（4）引入项目教学法，实现产学研有机结合，增强学生的工程意识，激发学生的创新能力和研究能力。
（5）创设工程地质学生沙龙，建设工程地质开放实验室，引导高年级学生利用所学所思探索实际工程中地质问题的解决方法。
四、工程地质教学改革实践
1.课程教学内容的整合
工程地质原有的教学内容包括：地质学基础知识、土的工程地质性质、岩体的工程地质性质、地下水、不良地质现象、工程地质勘查、工程建设中的地质问题等。其中土的工程地质性质与土力学课程重复，但学生学完了两门课也无法分辨不同的土;而后面的四部分内容，人为地把同一个工程问题割裂为不同的方面进行讨论，虽然符合学科知识体系划分原则，但学生学起来如瞎子摸象，无法形成整体的工程概念。因此，将两门课程的重复内容删除，重点讨论土质学问题。同时，按照平原、山区土木工程的特点重新整合教学内容，将地质介质（土或岩体）与对应的勘察方法、工程地质问题、环境地质问题结合起来，依托典型案例进行分析讲解，最后由学生进行归纳总结。例如：结合盐城当地的一个深基坑工程，勘察单位进场后，带领学生观摩了各种勘察手段。坑槽开挖后，对照该工程勘察报告，让学生熟悉各土层的特点，特别是淤泥质软土及饱和砂土的性质分析。指导学生看懂勘察报告，质疑报告的结论与建议，让学生找出缘由，并在教师指导下进行总结评价。围绕这个工程，开展了6个学时（现场观摩在课外进行）的教学，但学生以较高的主动性完成了原来5个章节相关内容的探讨，其间教师还引入了多地的同类工程进行对比，展示了目前最先进的探测方法。
2.学习兴趣和创新能力的培养
地质构造、地质作用是学生最难以理解的知识点，硬性灌输只能事倍功半。实际上这部分内容却最能激发学生的想象力和创造力。各种地质现象不断发生，而整个过程又十分漫长，所以教学切入点应选在地质现象的声像记录上。课前在课程网站上向学生推介主流的地质网站、地理杂志和关于地球的纪录片;再让学生进入实验室观察各种岩石、矿物、化石标本;然后进入理论课堂讨论，从新奇到发现答案，学生的学习热情空前提高，学习成就感得到满足。课后布置研究型或动手型作业，让学生组成学习小组围绕地层的形成、地震、火山作用、地面变形、地下水运动等问题进行调查研究，或设计模拟方案、制作实验模型。这种教学模式使学生从死记硬背概念转变为主动探究并独立解决问题，学生的研究能力得到充分训练，其创造力也逐步得到开发。
3.发挥教学团队的力量
整个教学过程中，教师是策划者、引导者和评价者，从各种案例的搜集、工程联络、课程平台建设到课题设计、学习过程评价，教师的工作量成几何级数增长。一个任课教师无法实施这种教学模式。在课程教学改革中，逐步形成了一支老中青、校内外相结合的教学团队。校内教授负责教学设计和课堂教学，博士、讲师负责课程平台建设及学习过程实时评价，校外的教授级高工负责工程场地安排、现场讲解。每学期工程地质教学团队集中三次：第一次讨论学科及行业动态，调整补充新的教学内容;第二次进行中期教学评价;第三次进行期终教学总结，提出改进措施。教师的无私奉献精神是课程改革成功的必要条件，这种工作精神也深深感染着大多数学生。
4.课外延伸教学
这是一个终身学习的时代，优秀的工程师需要具备强大的自学能力，才能适应行业发展的需求。这种能力的培养无法在短短的几个月内完成。本着因材施教的原则，在工程地质实验室开辟了学习沙龙，主要面向高年级已经上过工程地质课程的同学。学习沙龙购置了与工程地质相关的书籍、杂志、模型等供有兴趣的同学查阅。学习沙龙的各种资源由教师负责建设，必要时提供一定的技术支持;学习沙龙活动由学生自己组织，可以邀请教师参与。教师将自己的科研课题、生产课题拿出来给大家讨论，也吸收部分学生参与研究。课外学习沙龙的设立，是课程教学的有效延伸，更帮助学生学以致用。
地质学基础知识范文2
关键词： 偏光片；偏振光学；原理；制造；检验
中图分类号：TN949.199 文献标识码：B
A Course of Polarizer Knowledge
Part Two The Basic of Polarization Optics
FAN Zhi-xin
(Shenzhen Sunnypol Optoelectronics Co., Ltd., Shenzhen Guangdong 518106, China; Department of Applied Physics, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China)
Abstract: This paper summarize the polarizer knowledge in detailed, include about of the invention and application of polarizer, the basic of polarization optics, the principle of polarizing devices, the structure and manufacture of polarizer, the properties and examination of polarizer, and the technology development and market state of polarizer. It have a common direct sense for new recruits in polarizer industry and a refer value for polarizer research workers.
Keywords: polarizer; polarization optics; principle; manufacture; examination
1 偏振光知识
1.1 偏振光定义
电磁波在与物质作用时，电矢量引起的作用远比磁矢量的作用强，因此人们就用电矢量描述电磁波。在与光波传播方向垂直的二维平面内，电矢量E有各种振动状态，称为偏振状态，通常有五种偏振状态，即自然光、部分偏振光、线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光。
（1） 自然光，通常光源发出的光，它的振动面不只限于一个固定方向，而是在各个方向上均匀分布，这种光叫做自然光。通常，光源发出的光波，其电矢量的振动在垂直于光的传播方向上作无规则取向，但统计平均来说，在空间所有可能的方向上，电矢量的分布可看作是机会均等的，它们的总和与光的传播方向是对称的，即电矢量具有轴对称性、均匀分布、各方向振动的振幅相同，这种光就称为自然光。
（2） 部分偏振光，如果光波电矢量的振动在传播过程中只是在某一确定的方向上占有相对优势，这种偏振光就称为部分偏振光。
（3） 线偏振光，振动方向和光波前进方向构成的平面叫做振动面，光的振动面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光，又因为其电矢量振动轨迹在传播过程中为一直线，故又称线偏振光。
（4） 圆偏振光，如果光波电矢量随时间做有规则地改变，即电矢量末端轨迹在垂直于传播方向的平面上呈圆形，则称为圆偏振光。迎着光传播方向看，若电矢量端点逆时针旋转，则为右旋圆偏振态；若电矢量端点顺时针旋转，则为左旋圆偏振态。
（5） 椭圆偏振光，如果光波电矢量随时间作有规则地改变，即电矢量末端轨迹在垂直于传播方向的平面上呈椭圆形，则称为椭圆偏振光。同样，椭圆偏振光也有右旋椭圆偏振态和左旋椭圆偏振态之分。椭圆偏振光应用的例子是椭偏仪，用于测量薄膜材料的折射率、消光系数、厚度等，在许多材料科学研究领域是重要的研究手段。
1.2 偏振光检验
光的偏振性是光的横波性最直接、最有力的证据，光的偏振现象可以借助实验装置进行观察。用P和A两张同样的偏光片，通过一张偏光片P直接观察自然光（如灯光或阳光），透过偏光片的光虽然变成了偏振光，但由于人的眼睛没有辨别偏振光的能力，故无法察觉。如果我们把偏光片P的方位固定，而把偏光片A缓慢地转动，就可发现透射光的强度随着A转动而出现周期性的变化，而且每转过90°就会重复出现发光强度从最大（最亮）逐渐减弱到最小（最暗）；继续转动A，则光强又从接近于零逐渐增强到最大。由此可知，通过P的透射光与原来的入射光性质是有所不同的，这说明经过P的透射光的振动对传播方向不具有对称性。自然光经过偏光片后，改变成为具有一定振动方向的光，这是由于偏光片中存在着某种特征性的方向，叫做偏振透光轴方向（简称透光方向），偏光片只允许平行于透光方向的振动电矢量通过，同时吸收垂直于该方向振动电矢量的光。通过偏光片的透射光，它的电矢量振动限制在某一振动方向上，我们把第一个偏光片P叫做“起偏器”（Polarizer），它的作用是把自然光变成偏振光，但是人的眼睛不能辨别偏振光，必须依靠第二片偏光片A去检查，偏光片A就叫做“检偏器”（Analyzer）。旋转A，当它的透光方向与偏振光的偏振面平行时，偏振光可顺利通过，这时在A的后面有较亮的光。当A的透光方向与偏振光的偏振面垂直时，偏振光不能通过，在A后面就变暗。第二个偏光片A帮助我们辨别出偏振光，这是它被称为“检偏器”的原因。其实光路可逆，A和P的作用可以互换。只用偏光片能检验出入射光是否是平面偏振光，但不能把自然光和圆偏振光区分开，也不能把部分偏振光与椭圆偏振光区分开。
2 偏振光的描述
偏振光学中描述电矢量振动的方程，计算通过光学元件后的光强，在数学上有三角函数、复数、琼斯矩阵、斯托克斯矢量、邦加球表示等多种形式，初步学习最简单的是三角函数形式，深入研究要懂得其它形式。在均匀各向同性介质中，单色平面光波用电矢量（，t）表示为三角函数：
=cos（ωt-•r）（1）
其中，ω为角频率，为波矢，为振幅矢量。k与频率的关系为：
k=n=n（2）
其中，n为介质折射率，c为真空中的光速，λ为真空中的波长。若以复数形式写出光波函数，折射率会在指数项，所以当介质是透明不吸光的话，其折射率是实数，与波长有关，称为光的色散效应；对于吸光材料，折射率是个复数，以提供指数的衰减项。其次，若用复数形式表示光波，为方便计算，波函数中只有实数项才有物理意义。由于光波为横波，其电场振动一定垂直于传播方向。
•=0（3）
单色平面波可写为：
=expi（ωt-•）（4）
上式中，只有实数部分才描述实际的电场，这就是解析表示法，广泛用于电磁波的描述。大多数情况下，对于线性运算，比如积分、微分和求和，解析法都没有问题，但涉及电场矢量的积（或幂）的情况，比如场能量密度及能流密度（玻印廷矢量）时，必须使用这些物理量的实数形式。
单色光的偏振态由它的电场矢量（，t）描述，电矢量随时间以正弦曲线的形式变化，即电场必须在一定的频率下振动。为了描述各种偏振态，我们假定光沿z方向传播，电矢量方向将在xy平面内。电矢量可以写成两个独立的分量：
Ex=Axcos（ωt-kz+δx）Ey=Aycos（ωt-kz+δy）（5）
式中，Ax、Ay是互相独立的振幅，其值为正；相互独立的相位δx、δy表示了两个振动分量的独立性。因振幅为正值，相位角的取值为-π
+-2EE=sinδ（6）
式中，δ=δy-δx为相对位相，称为相位差，且-π
E=Acos（ωt+δ）E=Acos（ωt+δ）（7）
在δ、Ax、Ay为特殊值时，轨迹为特殊形状。
2.1 线偏振光
线偏振光的电矢量振动方向在xy平面内为固定方向，当两个振动分量的相位相同时，（6）式描述的轨迹退化为直线，为线偏振光：
δ=δy-δx=0或π（8）
电场矢量两振动分量之比为：
=或-（9）
因Ax、Ay相互独立，线偏振光电矢量可在xy平面内的任何方向振动，因此线偏振光又被称为平面偏振光。若我们取一固定点，在某时间（如t=0）时，E的两分量为：
E=Acos（-kz+δ）E=Acos（-kz+δ）（10）
且δ=δy-δx=0或π，我们发现两分量的轨迹是正弦曲线，并且都在（9）式确定的平面上，因此平面偏振和线偏振是等效的。因为简单，线偏振是应用最广的偏振光。
2.2 圆偏振光
如果（6）式端点轨迹描述的是一个圆，就称此光为圆偏振光，此时Ax=Ay，并且
δ=δy-δx=±π（11）
若光沿z轴正方向传播，当δ= -π/2，表示在xy平面上电矢量逆时针旋转，为右旋圆偏振光；当δ=π/2，表示为左旋圆偏振光。我们区分左旋和右旋的根据是：现代光学规定若一个光子沿传播方向右旋偏振，在传播方向上具有正的角动量。另外从上述可知，圆偏振光的形成条件为：x、y轴的分量具有相同的振幅及±π/2的相位差，从而使电场大小不变，但方向以ω角速度在xy平面旋转。换言之，我们可以在xy平面任取一组正交的方向当作新的x、y轴，而圆偏振光在新的方向上的两分量，还是具有相同的振幅和±π/2的相位差。因此，我们无法用一个偏光片来区分圆偏振光和自然光，因为不管偏光片的轴如何转动，两者的光学透过率都为一固定值。
2.3 椭圆偏振光
当上述两个特例都不满足时，光波的电场矢量的端点会在xy平面上以ω角速度画出椭圆形的轨迹，称之为椭圆偏振态，是最普遍的偏振光。线偏振态和圆偏振态都是椭圆偏振态的特例。空间中某点（如Z=0），方程式（5）就是一个椭圆轨迹的参量表述。通过消除式（5）式中的ωt，就可以得到椭圆方程，经过一系列初步计算，得
+-2EE=sinδ（12）
这个方程是一个二次曲线方程。通过式（6）可以明显看到此曲线被限定在长和宽分别为2Ax和2Ay的矩形中，因此，此曲线必为椭圆线，光为椭圆偏振光。为了全面描述一个椭圆偏振观光，需要涉及到坐标系中的定位、形状以及电场的变化等因素，一般来说，椭圆的主轴不在x、y方向，通过坐标变换，我们可以斜向移动式（12），沿主轴方向，规定x'、y'为新的坐标轴。因此，在新坐标系下的椭圆方程变为：
+=1（13）
这里，a和b分别是椭圆主半轴的长度，Ex、Ey是电矢量在此主轴坐标系的分量。令x'轴与x轴之间的夹角为φ，则主轴的长度分别为：
a2=Ax2cos2φ+Ay2sin2φ+2 Ax Aycosδcosφsinφ
b2=Ax2sin2φ+Ay2cos2φ-2 Ax Aycosδcosφsinφ
（14）
角度φ可用Ax、Ay和cosδ表示为：
tan2φ=cosδ（15）
若φ是等式的一个解，φ+π/2也是一个解。电场的旋转方向可由sinφ来决定，当电矢量的端点沿顺时针方向，sinφ>0，反之，若电矢量的端点沿逆时针方向，sinφ
e=±b/a（16）
其中，a和b是半主轴的长度，电场矢量的转动为右旋时，椭圆度取正，相反取负。对于圆偏振光，e=±1。椭圆偏振态通常可以分解为两个相互正交的分量，相对位相总是在-π到+π之间。但是在主轴坐标系中，相对相位总是-π/2或π/2，与旋转方式有关。
总体来说，当电场矢量端点的轨迹沿直线则称为线偏振光，椭圆轨迹则称为椭圆偏振光，圆形轨迹称圆偏振光。迎着光传播方向看，若电场矢量端点逆时针旋转，则为右旋偏振光。自然光和部分偏振光的传播和与物质作用时，仍然适合用线偏振光的表达式描述，再附加说明在与光波传播方向垂直平面内的其它方向电矢量的作用与之统计平均相等与否。
3 光在物质中的传播
光波在传播时，当遇到不同介质会发生反射、折射、双折射、旋光性、二向色性、干涉、衍射、散射等现象。学习偏光片知识，不仅要知道偏振光，也要知道双折射、旋光、干涉等知识，因为这些知识都和偏光片的应用紧密相关。
3.1 光的反射与折射
当光由一种介质入射到另一种介质时，在两种介质平滑的分界面上，被分为反射光和折射光。实验和理论都能得到反射定律，反射光在入射光与过入射点的平面法线所决定的平面内，入射光和反射光分居法线两侧，反射角等于入射角。实验和理论都能得到折射定律，折射光在入射光与过入射点的平面法线所决定的平面内，入射光和折射光分居法线两侧，入射角θi的正弦与折射角θt的正弦的比值等于第二种介质对第一种介质的相对折射率，即斯涅耳定律nisinθi=ntsinθt。在两种介质界面处还有不折射而发生全内反射的现象。
3.2 晶体的双折射、旋光性和二向色性
3.2.1 晶体的双折射
当自然光在各向异性介质中传播时，除了在表面有反射光以外，一般还存在两条折射光线，这种现象称为双折射。有一条折射光始终在入射面内且满足折射定律，这条光称为寻常光（o光）；另一条折射光除特殊情况外，一般不在入射面内，也不满足折射定律，这条光称为非常光（e光）。对于单轴晶体而言，e光的折射率随光的传播方向与晶体光轴间的夹角改变，传播方向与光轴方向重合时，e光折射率与o光折射率同为no；传播方向与光轴方向垂直时折射率为ne；当入射光与光轴方向成一角度时，=+。通常用Δn=ne-no表示双折射，Δn>0为正单轴晶体，如石英Δn=0.009；Δn
3.2.2 晶体的旋光性
线偏振光沿晶体光轴方向传播时，其振动面发生旋转的性质称为旋光性，能引起线偏振光振动面发生旋转的介质称为旋光材料。对着光的传播方向看，使振动面顺时针方向旋转的介质称为右旋材料，振动面逆时针方向转动的介质称为左旋材料。实验证明，对旋光晶体来说，振动面旋转角度Δθ与晶体厚度l成正比，即Δθ=αl。对旋光溶液来说，振动面旋转角度Δθ与溶液浓度c和长度l成正比，即Δθ=αcl，式中α是比例系数，称为旋光率。石英是具有旋光性的晶体，光穿过1mm石英片振动面才旋转22°；葡萄糖是具有旋光性的溶液，光穿过10mm葡萄糖溶液振动面才旋转66°左右，测出这个角度，就能算出浓度。测量旋光角度的仪器是旋光仪，菲涅耳对旋光性的解释是在旋光材料中o光和e光的传播速度不同。TN-LCD的显示原理就是应用了90°扭曲向列相液晶的旋光本领，选择反射可见光的胆甾相液晶是旋光本领更高的旋光材料，光穿过1μm距离的振动面就可以旋转1,000°以上。许多液晶材料都含有不对称手性分子，具有镜像对称的异构体。这种镜像对称异构体的存在源于分子化合物内一个或多个非对称碳原子的存在，所以分子结构可以是左旋或右旋的旋转排列。这些形式通常被称为右旋的或左旋的，因为当分子中碳原子被垂直排成一条线时，与分子结构相比较可以是左旋或右旋的。因此，液体中的旋光性源于随机排列分子中原子的非对称性排列，比如螺旋结构。
3.2.3 晶体的二向色性
对相互垂直的光波振动电矢量具有选择性吸收的晶体称为二向色晶体，天然电气石晶体是六角形片状，长对角线方向是它的光轴，当光入射到它的表面时，振动电矢量与光轴平行时被吸收得较少，光可以较多地通过；电矢量与光轴垂直时被吸收得较多，光通过得很少。电气石对两个方向吸收程度差别是不够大的，用作偏光片的理想晶体最好是能尽量使一个方向的振动全部吸收，在这一点上，硫酸碘奎宁晶体的性能要比电气石好得多，但是它的晶体很小。通常偏光片是在拉伸的塑料基膜上浸润了硫酸碘奎宁针状晶粒，基膜的应力使针状晶粒的光轴定向排列起来，这样就得到面积很大的偏光片。如果对入射光束中旋转方向相反的两个圆偏振光，仅选择吸收其中一个而让另一个通过，这种性质就是圆二向色性，胆甾相液晶就具有这种圆二向色性。
3.3 光的干涉、衍射和散射
3.3.1 光的干涉
两束频率相同，振动方向一致，相位差恒定的光在空间叠加后强度分布与原来两束光强度之和不同的现象称为光的干涉，从同一光源发出的光可以用分波面和分振幅两种方法获得干涉。偏振光经过各向异性晶体后，o光和e光产生相位差而发生干涉是偏光干涉，从偏光显微镜中看到的图像就是样品双折射偏光干涉的图案。波片是用来产生和分析偏光干涉的光学元件，是从单轴晶体中切割下来的平行平面板，其表面与晶体光轴平行，由于o光和e光在晶体中的传播速度不同，通过厚度d的晶片后，它们之间的相位差δ=[2π(ne-no)d]/λ，选择晶片厚度，使δ=2kπ（k是整数），得到全波片。同样，相位差为 奇数倍的晶片是半波片，相位差为π /2奇数倍的晶片是1/4波片。用1/4波片可以把圆偏振光和椭圆偏振光变成线偏振光，但不能把自然光和部分偏振光变成线偏振光。而将偏光片与1/4波片组合使用，就可以把五种光都给区分开来。
3.3.2 光的衍射
光在传播中遇到障碍物时产生偏离直线传播的现象是光的衍射，光的衍射有很多有趣的现象和应用，人眼观察物体的精细程度的分辨率就与衍射原理相关。
3.3.3 光的散射
光在光学性质不均匀的介质中传播时向四面八方散射的现象称为光的散射，散射都是介质折射率空间变化引起的，浓度密度涨落引起散射，空气中有微小尘埃颗粒引起散射。1868年丁达尔（Tyndall）发现白光在浑浊介质中传播时，从侧面观察到的散射光是部分偏振光，且呈蓝色。1871年瑞利（Rayleigh）得出散射光频率与入射光频率相同，其强度与散射方向有关，而且与波长四次方成反比的结论。液晶显示模式中DS-LCD和PDLC就是不需要偏光片，由光散射和光透射形成对比反差达到的显示技术。在偏光显微镜中能观察到负性液晶电致动态散射威廉姆斯（Williams）畴和PDLC散射织构。
3.4 偏振光的吸收和发射
3.4.1 吸 收
线偏振光吸收的典型特征是只有那些吸收跃迁偶极矩与照射光的电矢量平行的才能够被受激吸收，如果跃迁偶极矩垂直于该电矢量则不会发生受激吸收，这种二向色性在各向异性有机固态材料上可以表现出来。
3.4.2 发 射
对于取向聚合物只有吸收跃迁偶极矩平行于入射激发光电矢量的才能发射荧光，如果高分子的取向并不完全，发射的光也不会是完全线偏振光。
4 偏光效应
4.1 偏光干涉效应
偏光叠加后产生的光学现象是偏光干涉效应，阿拉果（Arago）和菲涅耳（Fresnel）在杨氏实验装置的两束相干光束中各放置一个偏光器，当透过两偏光器的线偏光振动面平行时，在两光束重叠区有干涉花样，如果把两个正交放置，则干涉花样消失，重叠区呈现均匀照度，再用偏光器检查叠加区内的光，发现这些光是椭圆偏振光。普通光源和偏振光源的干涉都有很多实际应用，液晶显示模式的STN-LCD绿底黑字显示就是偏光干涉着色结果。偏振光干涉时出现的彩色现象称为色偏振，在正交偏光片之间放置平行平面双折射晶体（或液晶盒），o光和e光有光程差，会发生双折射干涉。当相位差δ=2π(ne-no)d/λ=2kπ，k=0、1、……时，发生相消干涉；当相位差δ=2π(ne-no)d/λ=(2k+1) π，k=0、1、……时，发生相长干涉。如果用白光入射，对各种波长的光来说，相长干涉和相消干涉的条件不能同时满足，因而不同波长的光有不同程度的加强和减弱，从检偏器透射的光呈现绚丽的彩色，就是色偏振现象。
4.2 电光效应
将物质置于电场中时，某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性，这种物质的折射率因外加电场而发生变化的现象为电光效应。电光效应包括克尔效应和泡克耳斯效应。
4.2.1 克尔效应
1875年英国物理学家克尔（Kerr）发现，玻璃板在强电场作用下具有双折射性质，称为克尔效应，后来发现多种液体和气体都能产生克尔效应。
观察克尔效应的实验装置：内盛某种液体（如硝基苯）的玻璃盒子称为克尔盒，盒内装有平行板电容器，加电压后产生横向电场。克尔盒放置在两正交偏光片P和A之间，无电场时液体为各向同性，光不能通过A；存在电场时液体具有了单轴晶体的性质，光轴沿电场方向，此时有光通过A。实验表明，在电场作用下，主折射率之差与电场强度的平方成正比。电场改变时，通过A的光强跟着变化，故克尔效应可用来对光波进行调制。液体在电场作用下产生极化，这是产生双折射性的原因。电场的极化作用非常迅速，在加电场后不到10-9秒内就可完成极化过程，撤去电场后在同样短的时间内重新变为各向同性。克尔效应这种迅速动作的性质可用来制造几乎无惯性的光的开关――光阀，在高速摄影、光速测量和激光技术中获得了重要应用。
4.2.2 泡克耳斯效应
1893年由德国物理学家泡克耳斯（Pockels）发现，一些晶体在纵向电场（电场方向与光的传播方向一致）作用下会改变其各向异性性质，产生附加的双折射效应。例如把磷酸二氢钾晶体放置在两块平行的导电玻璃之间，导电玻璃板构成能产生电场的电容器，晶体的光轴与电容器极板的法线一致，入射光沿晶体光轴入射。与观察克尔效应一样，用正交偏光片系统观察。不加电场时，入射光在晶体内不发生双折射，光不能通过A；加电场后，晶体感生双折射，就有光通过A。泡克耳斯效应与所加电场强度的一次方成正比，大多数压电晶体都能产生泡克耳斯效应。泡克耳斯效应与克尔效应一样常用于光阀、激光器的Q开关和光波调制等。液晶显示器某些显示模式就可以看成是反式克尔效应或反式泡克耳斯效应，无电场时有双折射干涉，施加电场后双折射干涉效应消失，达到显示效果。
4.3 磁光效应
将物质置于磁场中时，物质的光学性质发生变化的现象称为磁光效应，包括法拉第效应、克尔磁光效应、科顿-穆顿效应、塞曼效应等。非旋光性物质在纵向磁场作用下，使平面偏振光的振动面发生旋转的现象称为法拉第效应，1845年由法拉第发现。入射的线偏振光在已磁化的物质表面反射时，振动面发生旋转的现象称为克尔磁光效应，1876年由克尔发现。光从处在垂直磁场内的介质中通过时，产生的双折射现象称为佛克脱（Voigt）效应，1902年由佛克脱发现。光从处在横向磁场内的介质中通过时，产生的双折射现象称为科顿-穆顿（Cotton-Mouton）效应，1907年由科顿和穆顿发现。
4.4 压光效应
一些各向同性的透明物体受到应力作用后，发生折射率变化，或产生了双折射性，或产生了旋光性，在偏光片之间能看到干涉花样，这种因应力作用而使材料光学性质发生变化的现象称为压光效应，又称弹光效应。应用压光效应测试材料中应力分布的技术称光测弹性术，压光效应还被应用到激光调制上。胆甾相液晶在恒定温度下螺距随压力变化，决定布拉格选择反射显示不同的颜色，也是一种压光效应，或称压色效应，能够被用作压力传感器。某种聚合物分散液晶膜在按压作用下由散射态变为半透明态，又是一种更明显的压光效应。在偏光显微镜下观察，按压前液晶微滴是不规整的圆球，按压后液晶微滴变成轮胎轮毂形状，表明应力对液晶分子有取向作用，这种按压后的偏光显微镜图案可以通过建立恰当的物理模型用计算机模拟出来。
参考文献
[1] 傅思镜，全志义. 二向色性与彩色偏振片制作研究[J]. 物理实验，1987年2月，第7卷第1期，27-28.
[2] 刘学英. 液晶显示装置用偏光片[J]. 化工新型材料，1993年第7期，1-4.
[3] 谢书伟. 偏振片及其用途[J]. 感光材料，1997年第2期，44-46.
[4] 邢德林. 薄膜偏振片的制备和应用[J]. 工程塑科应用，1998年第2期，30-33.
[5] 李 乐，李建峰，范炳生，蒋英渠. 反射式胆甾相液晶偏振片及其应用[J]. 现代显示，总第18期，1998年第4期，29-36.
[6] 任洪文，宣 丽，闫 石，黄锡珉. 光散射液晶偏振片电光特性的研究[J]. 液晶与显示，2000年9月，第15卷第3期，178-184.
[7] 邱爱萍. 液晶显示器偏光片生产技术的引进[J]. 机电工程技术，2003年第6期，78-79
[8] Ichiro Amimori, Nikolai V. Priezjev, Robert A. Pelcovits, Gregory P. Crawford. Optomechanical properties of stretched polymer dispersed liquid crystal films for scattering polarizer applications[J]. Journal of Applied Physics, Vol. 93, No. 6, 15 March, 2003, 3248-3251.
[9] 龚建勋，刘正义，邱万奇. 偏振片研究进展[J]. 液晶与显示，2004年8月，第19卷第4期，259-264.
[10] 文尚胜，莫文贞，文 斐，彭俊彪. 薄膜晶体管液晶显示器用偏光片技术研究进展[J]. 半导体光电，2007年12月第28卷第6期，751-756.
[11] 祝玉华，王贺清，石凤良. 人造偏振片的发明与立体电影的发展[J]. 中国现代教育装备，2008年第9期，总第67期，158-159.
[12] 徐世颖. 浅谈TFT- LCD 产品用偏光片技术与发展趋势[J]. 现代显示，2010年9月，总第116期，25-31.
[13] 韩国志，邵 晔，徐 华，顾忠泽. 基于定向电纺纤维膜的可调制偏振片的制备[C]. 高等学校化学学报，2009年1月，Vol. 30，No. 1，185-190.
[14] 范志新，韦卫星，何燕和. 剪切聚合物分散液晶散射偏光特性[J]. 光学技术，2011年1月，第37卷第1期，71-75.
[15] 李景华等编. 物理学词典（上册）. 北京：科学出版社，1988年.
[16] 日本学术振兴会第142委员会编，黄锡珉等译. 液晶器件手册[M]. 北京：航空工业出版社，1992年8月，271-282.
[17] 师昌绪主编. 材料大辞典[M]. 北京：化学工业出版社，1994年3月.
[18] 赵凯华. 光学[M]. 北京：高等教育出版社，2004年11月，270-333.
[19] 王新久. 液晶光学和液晶显示[M]. 北京：科学出版社，2006年2月，395-398.
[20] 田 芊，廖延彪，孙利群. 工程光学[M]. 北京：清华大学出版社，2006年5月，281-325.
地质学基础知识范文3
【关键词】断层带；高渗透环氧；化学灌浆；地质缺陷
0 前言
水库总库容4450万m3，拦河坝坝高105.26m，水库正常蓄水位944.5m。
1 工程地质
坝区基岩主要为灰黑色凝灰质粉砂岩、凝灰质砂岩与硅质岩夹页岩、淡灰色凝灰岩，属厚至巨厚层状夹薄层状构造，泥质、沉凝灰质结构，接触式胶结，物理力学性质不稳定，两岸岩层均倾向山内偏上游，断层及节理裂隙较发育。
对工程影响较大的断层主要有以下三条：
①F56 断层：产状为N80°～90°W，SW∠70°～75°，顺河床发育，穿坝轴线基础而过。断层破碎带宽11m 左右，影响带宽1～2m。
②F3 断层：产状为N38°～48°W，SW∠43°～62°，于坝轴线斜切河谷，左岸交切于F39 断层，断层破碎带宽3～4m、影响带宽1.5～3m。
③F39 断层：产状为N60°～70°W，SW∠70°～75°，断层破碎带宽2～4m、影响带宽1.5～2m。
处理断层带地质缺陷是大坝基础的关键，断层带地质缺陷处理的效果直接影响大坝的安全，大型断层带地质缺陷处理采用的材料、设备、施工工艺以及效果检查是断层带处理的主要施工关键环节。
2 断层带化学灌浆处理方案
2.1 材料
断层带化学灌浆采用高渗透环氧，高渗透环氧化灌浆材料主要牌号及物理性能见表1，具有粘度小、强度高、可操作时间长、渗透性能好等优点，可灌入渗透系数K=10-6cm/s的风化岩石、泥化夹层及软弱破碎岩土中，然后固结，使泥土岩性化，达到防渗补强加固之目的。
2.2 设备
断层带化学灌浆采用意大利大流量高压化学灌浆电动泵。其技术参数见表2。
2.3 断层带灌浆施工工艺
河床段坝基断层带化学灌浆，潜孔钻造孔，环氧树脂材料自下而上分段灌浆，施工时先施工上、下游排，再施工中间排，分Ⅰ、Ⅱ序施工。
（1）布孔：按设计要求在F39、F56、F3三个断层带平行于坝轴线布置上、中、下三排孔，排距为1.25m、孔距1.5m，梅花形布孔，每排分Ⅰ序、Ⅱ序孔。
（2）钻孔：钻孔采用履带式潜孔钻机，孔径Φ75mm。
（3）洗孔：水管放至孔底冲洗，待冲洗回水变清后停止，孔底沉积物厚度不应大于0.2m。
（4）压水试验：灌浆孔灌前进行简易压水，简易压水可结合裂隙冲洗进行，压力不大于灌浆压力的80%。
（5）灌浆：灌浆方式采用自下而上逐段进行；灌浆段长采用Ⅰ序孔第一段2m、以下各段为4m；Ⅱ序孔第一段2m、以下各段为5m。浆液配制按浆材标示的比例分别称取质量比主剂：固化剂=25：1.6，混合物温度控制不超过40℃。灌浆压力Ⅰ序孔采用第一段0.6MPa、第二段0.8MPa、以下各段为1.0MPa，Ⅱ序孔采用第一段0.7MPa、第二段0.9MPa、以下各段为1.1MPa。
（6）灌浆结束标准：灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于0.02L/（min・m）后，继续灌注30min或达到凝胶时间。
Ⅰ序孔：当单位吸浆量≥50L/m，并进行一次或多次待凝、复灌在0.6MPa的稳定压力下，当注入率≤10L/h时，进行有压屏浆4h结束灌浆。或当单位吸浆量≥50L/m，未进行待凝复灌的孔段在0.6MPa的稳定压力下注入率≤0.6L/h时，进行有压屏浆4h结束灌浆。当在0.6MPa的稳定压力下，进浆量很小或几乎不进浆时，尽快通知设代进行灌浆参数调整。
Ⅱ序孔：当单位吸浆量≥50L/m，并进行一次或多次待凝、复灌在0.8MPa的稳定压力下，当注入率≤6L/h时，进行有压屏浆4h结束灌浆，或当单位吸浆量≥50L/m，未进行待凝复灌的孔段在0.8MPa的稳定压力下注入率≤0.6L/h时，进行有压屏浆4h结束灌浆。当在0.8MPa的稳定压力下，进浆量很小或几乎不进浆时，尽快通知设代进行灌浆参数调整。
当单位吸浆量≥50L/m后仍未达到结束标准时，进行待凝6～8h，复灌单位吸浆量≥5L/m后仍未达到结束标准的，进行再次待凝，如此循环，当单位吸浆量≥100L/m，即可结束。
灌浆结束后采用孔口塞进行闭浆待凝
（7）封孔：灌浆结束后待浆材固化后采用0.5：1的水泥进行灌注，孔口段小于3m时可采用干硬性丙乳砂浆人工封堵捣实。
（8）特殊情况处理：①灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等方法进行处理。②灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，一机一孔同时进行灌浆；或塞住串浆孔，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔进行扫孔、冲洗，而后继续钻进或灌浆。③灌浆过程中，浆液温度突然升高，且浆液粘度有很大增加，立即停止灌浆，更换新浆液继续灌注。④灌浆必须连续进行，若因故中断，应尽快恢复灌浆，恢复灌浆后，注入率明显减小，用水泥浆液置换，待凝24h后扫孔复灌。⑤在钻进过程中遇到破碎地带，应钻进―灌浆―钻进，如此循环，遇有涌水可先灌注周边孔或采用水溶性聚氨酯灌注先进行防渗，然后进行环氧加固处理。
3 化学灌浆效果分析
坝基河床断层化学灌浆单位耗浆量统计见表3，坝基河床断层化学灌浆单位耗浆量分序统计见表4，坝基河床断层化学灌浆检查孔统计见表5。
采用高渗透环氧化学灌浆处理大坝基础断层带，材料符合处理的要求，设备是目前社会先进设备，从施工工艺及效果检查来看化学灌浆处理满足设计及规范要求，效果良好。
地质学基础知识范文4
酸碱中和滴定是中学化学教材中重要的定量实验，教师在组织教学时，经常会碰到各种棘手的问题，其中指示剂的选择就是问题之一。
在鲁科版《化学反应原理》高中化学教科书有关“测定NaOH溶液物质的量浓度实验”中提供了酚酞和甲基橙两种试剂供选择，最后教科书选择的是酚酞，而没有选择甲基橙。那么，在这个实验中是否可以用甲基橙作指示剂呢？如果可以，在这个实验中酚酞和甲基橙哪一种作指示剂更好？在日常的教师交流研讨中，有教师认为，强酸和强碱互滴时，使用酚酞或甲基橙作指示剂的效果是一样的，不存在哪一种更好的问题。理由是滴定终点存在突变，多滴一滴和少滴一滴即可使溶液的pH存在很大范围的变化，酚酞和甲基橙的变色点在突变范围内或部分在突变范围内，都能观察到颜色变化而确定终点，故两者不存在谁更好的问题。基于此，我们试图从学科专业知识维度探究指示剂的选择问题，并从中学教学处理维度探讨指示剂选择的教学尺度把握问题。
二、从学科专业知识维度分析
选择合适的指示剂能有效减少误差，而酸碱中和滴定中不同浓度的待测溶液、选择不同的指示剂、指示剂的用量等都会影响滴定终点。
（一）不同浓度的溶液对终点突变的影响
下面以两道例题为例来探讨这一问题。
例1 以0.1mol/L的NaOH溶液滴定0.1mol/L的盐酸（已知lg2=0.3 lg5=0.7）
（1）取20.00mL的盐酸于锥形瓶中，用NaOH溶液滴定，当滴入20.00mL的NaOH溶液时，停止滴定，求此时混合溶液的pH。
（2）若滴加NaOH溶液时，往锥形瓶中多加半滴NaOH溶液（设体积为0.02mL），求此时混合溶液的pH。
（3）若滴加NaOH溶液时，往锥形瓶中少加半滴NaOH溶液，求此时混合溶液的pH。
根据反应情况分析及公式应用，可算出（1）pH=7;（2）pH=9.7;（3）pH=4.3。多滴半滴NaOH溶液和少滴半滴NaOH溶液，终点突变的pH变化范围将近6个pH单位，若是多滴一滴或少滴一滴，终点突变的pH变化范围将更大。
例2 将上述的滴定溶液改为0.001mol/L的NaOH溶液和0.001mol/L的盐酸，（1）（2）（3）的条件、问题与例1相同。
根据反应情况分析及公式应用，可算出（1）pH=7;（2）pH=7.7;（3）pH=6.3。多滴半滴NaOH溶液和少滴半滴NaOH溶液，终点突变的pH变化范围只有不到2个pH单位。若溶液更稀，pH的变化范围会更小。
对比例1和例2的计算结果，同时选择其他数据进一步计算，可以发现，滴定中涉及的溶液浓度越大，滴定终点的pH突变范围越大。中学阶段所涉及的酸碱中和滴定大多为类似例1浓度范围的常量滴定。
（二）指示剂的选择
通过查找相关文献发现，[1]指示剂的选择首先以终点突变为依据。指示剂的变色范围处于滴定突变范围内或变色范围有一部分处于滴定突变范围内，就属于可选之列;指示剂的变色范围越小，终点误差越小。基于中学化学的知识背景和学生的认知水平，学生对指示剂的选择只需掌握到这一层面。
为了减少误差，使测量结果更准确，指示剂的选择还要注意颜色的变化情况。从生物学角度分析，人眼感受不同波段的颜色的灵敏度不同，对颜色变化的分辨率也不同。在相同亮度背景下，人眼对颜色由浅到深变化的分辨率更强。在选择指示剂时，在可选之列中选择颜色变化分辨率高、易于观察的指示剂，可以使误差更小。
基于颜色分辨率规则，酸碱中和滴定不选用石蕊为指示剂，变色范围较大只是原因之一，另一主要原因是颜色变化不易观察分辨。
在常量滴定中，若强碱滴定强酸，用甲基橙作指示剂，滴定终点的颜色由橙色变为黄色（pH=4. 4），不易分辨，实验终点的判定容易出现偏差，使误差变大;若强酸滴定强碱，滴定终点的颜色变化由较浅的黄色变为较深的橙色，颜色变化明显。因此，一般情况下，强酸滴定强碱时，选用甲基橙作指示剂，强碱滴定强酸时，选用酚酞作指示剂，效果更好。
（三）指示剂的用量
酸碱指示剂通常为有机弱酸或有机弱碱，如酚酞为有机弱酸，甲基橙为有机弱碱。在滴定反应过程中，添加的指示剂必然会消耗一定量的待测溶液或标准溶液。若用酚酞为指示剂，会消耗一定量的碱，若用甲基橙为指示剂，会消耗一定量的酸。在滴定过程中，指示剂的用量不能过多，否则会导致滴定误差偏大;指示剂的用量若太少，颜色变化不明显，也会影响滴定结果。因此，在滴定过程中，指示剂的用量一般为2～3滴。
综上所述，从学科专业知识维度分析，不同浓度的待测液和标准溶液会影响滴定终点pH的突变范围，终点的突变范围是选择合适的指示剂的主要依据，为了减少误差，滴定终点颜色变化的分辨率也是选择指示剂需要考虑的因素之一。选择最佳的指示剂，归根到底是为了减少实验误差。
三、存在问题争议的原因分析
中学化学教师对酸碱中和滴定的指示剂选择存在争议，笔者认为，原因有二。
（一）教师化学知识的储备不到位，对教材的研究深度不够
中学化学教材中出现的酸碱中和滴定，只是滴定分析法的一种，主要是让学生常识性掌握酸碱中和滴定原理、仪器操作、实验步骤、数据处理、误差分析等知识，所选择的是常量浓度溶液进行滴定分析。而在科研、检测、化验等领域，滴定对象可能是微量浓度的溶液，指示剂的可选择对象也不只有酚酞和甲基橙，还有甲基红、混合指示剂甲基红―溴甲酚绿等。在不同的背景下，结论可能有出入。中学教师的思维视角被局限在中学化学教材知识体系的框架中，将认知停留在教材中浅显的层面上。
（二）在教学过程中教师对中学部分化学知识的深度、广度定位不准确
鉴于高中学生认知发展的阶段性特点，教科书的编写有时候只能对一些知识进行“模糊处理”，并不是所有的化学知识都表述得非常明确。[2]因此，在中学化学的知识体系背景下，在学生的实际学情的制约下，在传授知识时应留有余地，把握好深度和广度。一味地挖掘、拓展，只会影响学生的学习兴趣和接受能力。
四、从中学教学处理维度分析
（一）指示剂选择教学尺度的把握
无论教师在课堂教学中采用什么样的教学模式，在选修4《化学反应原理》酸碱中和滴定的新课教学中，对于酸碱中和滴定指示剂的选择要达到的目标是：
①了解指示剂的选择依据是指示剂的变色范围和滴定终点的突变范围，指示剂的变色范围越小越适合用作指示剂，石蕊一般不用作滴定指示剂。
②知道强酸强碱互滴时，选择酚酞、甲基橙作指示剂皆可，不必分优劣，并明确滴定终点的颜色变化。
③滴定时，指示剂的用量一般为2～3滴，不必掌握原因。
（二）分层次教学
上述三点为每位学生必须达到的目标，属于集体教学时把握的尺度。若有少部分学生提出疑问，如酚酞和甲基橙作指示剂哪个更好，指示剂的用量如何控制，等等。教师可采取个别辅导、交流、探究等教学的方法进行释疑。
（三）分阶段教学
阶段一：新课阶段。完成上述①②③的教学目标。
阶段二：章节复习阶段。根据指示剂的选择依据，由强酸强碱互滴拓展到其他类型的酸碱互滴时指示剂的选择。强酸和弱碱互滴，恰好完全反应时，溶液呈弱酸性，应选择在酸性条件下变色的甲基橙为指示剂;弱酸和强碱互滴，恰好完全反应时，溶液呈弱碱性，应选择在碱性条件下变色的酚酞为指示剂。
阶段三：高三总复习阶段。主要目标为复习巩固阶段一、阶段二的学习内容;知识的融会拓展应用。
如返滴定法中的指示剂选择，这类题目的指示剂选择，一般与强酸强碱互滴的结论是一致的。再如双指示剂滴定法的应用。
例3 某白色固体由烧碱、纯碱、食盐组成，请设计实验方案，测定样品中烧碱、纯碱的含量。
分析：本题为综合应用题，涉及知识涵盖溶液配制、离子反应、水解平衡、酸碱滴定等方面。
实验方案的设计思路：（仪器的准备工作略）取样称量溶解配成一定体积的待测溶液取一定体积待测溶液，加入2～3滴酚酞用标准盐酸滴定至溶液由红色变为无色，记录标准液体积再加入2～3滴甲基橙继续用标准盐酸滴定到溶液由黄色变为橙色，记录标准液体积做三次平行实验数据处理。
五、结语
教师在教学之余，必须随时丰富专业知识及其他学科素养，结合教材进行深度研究，对于化学知识体系中的“一般”规律、“一般”条件不能成为“绝对”规律、“绝对”条件的前因后果要了如指掌。在准确、深刻地理解教材知识的基础上恰如其分地把握教学尺度，有效落实教学目标。
参考文献：
地质学基础知识范文5
学生已经掌握了用一元一次方程解决实际问题的方法。在解决某些实际问题时还会遇到一种新方程 —— 一元二次方程。“一元二次方程”一章就来认识这种方程，讨论这种方程的解法,并运用这种方程解决一些实际问题。
本章首先通过雕像设计、制作方盒、排球比赛等问题引出一元二次方程的概念，给出一元二次方程的一般形式。然后让学生通过数值代入的方法找出某些简单的一元二次方程的解，对一元二次方程的解加以体会，并给出一元二次方程的根的概念，
“22.2降次——解一元二次方程”一节介绍配方法、公式法、因式分解法三种解一元二次方程的方法。下面分别加以说明。
(1)在介绍配方法时，首先通过实际问题引出形如 的方程。这样的方程可以化为更为简单的形如 的方程，由平方根的概念，可以得到这个方程的解。进而举例说明如何解形如 的方程。然后举例说明一元二次方程可以化为形如 的方程，引出配方法。最后安排运用配方法解一元二次方程的例题。在例题中，涉及二次项系数不是1的一元二次方程，也涉及没有实数根的一元二次方程。对于没有实数根的一元二次方程，学了“公式法”以后，学生对这个内容会有进一步的理解。
(2)在介绍公式法时，首先借助配方法讨论方程 的解法，得到一元二次方程的求根公式。然后安排运用公式法解一元二次方程的例题。在例题中，涉及有两个相等实数根的一元二次方程，也涉及没有实数根的一元二次方程。由此引出一元二次方程的解的三种情况。
(3)在介绍因式分解法时，首先通过实际问题引出易于用因式分解法的一元二次方程，引出因式分解法。然后安排运用因式分解法解一元二次方程的例题。最后对配方法、公式法、因式分解法三种解一元二次方程的方法进行小结。
“22.3实际问题与一元二次方程”一节安排了四个探究栏目，分别探究传播、成本下降率、面积、匀变速运动等问题，使学生进一步体会方程是刻画现实世界的一个有效的数学模型。
第23章 旋转
学生已经认识了平移、轴对称，探索了它们的性质，并运用它们进行图案设计。本书中图形变换又增添了一名新成员――旋转。“旋转”一章就来认识这种变换，探索它的性质。在此基础上，认识中心对称和中心对称图形。
“23.1旋转”一节首先通过实例介绍旋转的概念。然后让学生探究旋转的性质。在此基础上，通过例题说明作一个图形旋转后的图形的方法。最后举例说明用旋转可以进行图案设计。
“23.2中心对称”一节首先通过实例介绍中心对称的概念。然后让学生探究中心对称的性质。在此基础上，通过例题说明作与一个图形成中心对称的图形的方法。这些内容之后，通过线段、平行四边形引出中心对称图形的概念。最后介绍关于原点对称的点的坐标的关系，以及利用这一关系作与一个图形成中心对称的图形的方法。
“23.3课题学习 图案设计”一节让学生探索图形之间的变换关系(平移、轴对称、旋转及其组合)，灵活运用平移、轴对称、旋转的组合进行图案设计。
第24章 圆
圆是一种常见的图形。在“圆”这一章，学生将进一步认识圆，探索它的性质，并用这些知识解决一些实际问题。通过这一章的学习，学生的解决图形问题的能力将会进一步提高。
“24.1圆”一节首先介绍圆及其有关概念。然后让学生探究与垂直于弦的直径有关的结论，并运用这些结论解决问题。接下来，让学生探究弧、弦、圆心角的关系，并运用上述关系解决问题。最后让学生探究圆周角与圆心角的关系，并运用上述关系解决问题。
“24.2与圆有关的位置关系”一节首先介绍点和圆的三种位置关系、三角形的外心的概念，并通过证明“在同一直线上的三点不能作圆”引出了反证法。然后介绍直线和圆的三种位置关系、切线的概念以及与切线有关的结论。最后介绍圆和圆的位置关系。
“24.3正多边形和圆”一节揭示了正多边形和圆的关系，介绍了等分圆周得到正多边形的方法。
“24.4弧长和扇形面积”一节首先介绍弧长公式。然后介绍扇形及其面积公式。最后介绍圆锥的侧面积公式。
第25 章 概率初步
将一枚硬币抛掷一次，可能出现正面也可能出现反面，出现正面的可能性大还是出现反面的可能性大呢?学了“概率”一章，学生就能更好地认识这个问题了。掌握了概率的初步知识，学生还会解决更多的实际问题。
“25.1概率”一节首先通过实例介绍随机事件的概念，然后通过掷币问题引出概率的概念。
“25.2用列举法求概率”一节首先通过具体试验引出用列举法求概率的方法。然后安排运用这种方法求概率的例题。在例题中，涉及列表及画树形图。
地质学基础知识范文6
关键词：结合；实际；提高；初中；英语；教学；质量
国家新一轮基础教育课程改革之风吹遍了全国中小学校。怎样才能紧跟新形势，转变观念，采取新措施，在《英语课程标准》的理念下用好新教材，进一步提高教学质量呢？下面谈一谈自己的几点实践体会：
一、研读《英语课程标准》、《英语课程标准解读》，领会新教材
首先我认识最深刻的是教育观念的转变。教育的本质是引导，而不是讲和练，教育要求关注每一个学生的发展，教育目标由原来注重知识的传授转变为强调让学生形成积极主动的学习态度，使其获得基础知识与基本技能的过程同时成为他们学会学习和形成正确价值观的过程。其次，我对教师的教学行为和学生的学习方式有了新的认识。在新课程改革中，教师的教学行为与传统的截然不同：教师教学要以人为本，呼唤人的主体精神，教学的重点要由重传授向重发展转变；为了每一个学生的发展需要我们研究学生的差异，以便找到因材施教的科学依据；由重教师的“教”向重学生的“学”转变；教师在教学中把教学的重点放在过程中，放在揭示知识如何形成的规律上，从而使学生在教学进程中思维得到训练，既长了知识，又增了才干。教师在课堂教学中采用以探究、研讨为主的综合交流方式，师生共同讨论、研究，建立了平等和谐的师生关系；突破了传统教学模式，勇于创新，形成了教学特色。同时在新课程改革中，学生由单一的听教师传授知识转向自主学习、合作学习和探究学习。
二、解放思想，转变观念
我国著名教育学家林崇德教授1996年在《思想政治课教学》杂志中撰文提出了“教育双主体论”，他认为教学过程是教与学的双边活动过程。因此，在英语教学活动的过程中同样存在“双主体”，教师是“教”英语的主体，学生是“学”英语的主体。这就要求英语教师解放思想改变以往传统的教学观念，在教学实践中把教英语和学英语有机地结合起来开展课堂教学，并且要注意充分发挥学生的主观能动性。
三、采取有效措施，提高教学质量
学习了理论后，我们必须将它同实际相结合，教师应对自己所教的学科进行改革以适应新一轮课程改革的需要。初中阶段是学生在智力、身体、情感与社会行为等各个方面取得发展的重要时期，学生需要学会如何学习，教师还应当帮助他们发展独立生活能力。因此，我们初中英语教师的责任不只是单纯的语言教学，还应当重视学生的全面发展。按照基础教育阶段英语课程分级总体目标的要求，新课程标准在确定英语课程的目标上从语言技能、语言知识、情感态度、学习策略和文化意识等五个方面分别提出了相应的具体内容标准，我们的英语教学活动应当结合这五个方面展开：
1、语言技能是构成语言交际能力的重要组成部分。它包括听、说、读、写四个方面的技能以及这四种技能的综合运用能力。在七年级阶段主要是发展学生听和说的技能。那么，如何发展学生的听力呢？我认为可以从三个方面着手：其一，听录音。课本所附的录音带为学生提供了不同的声音与口音，多听录音对发展学生的听力有很大的帮助。其二，教师本身也是听力材料的重要来源。教师在课堂上要用英语指导学生开展各项活动，如与动作相结合的听力活动、用图片辅助的听力活动、与培养动手能力相结合的听力活动等，为学生提供真实的听力材料。
2、学习英语会话应充分发挥学生善于模仿、不怕重复的特点，反复实践。按课本编排从词汇、短语、短句入手，让学生练习一些问候语、请求用语、课堂用语以及简单问句，这样可以使学生熟悉英语的语音、语调和句子的节奏，培养学生的语感。随着他们语言能力的提高，可以增加自由度较大的会话活动，如讲故事、收集信息、英语晚会等，然后对活动的“成果”进行展出。
3、学生的情感态度是这次课程改革的关注点之一。兴趣、动机、自信、意志和合作精神等是影响学生学习过程和学习效果的主要因素，保持学生积极的学习态度是让他们获得英语学习成功的关键。
4、学习策略是指学生为了有效地学习和发展而采取的各种行动和步骤。在英语课程实施中，帮助学生有效地使用学习步骤，不仅有利于他们把握学习的方向，采用科学的途径提高学习效率，而且还有助于他们形成自主学习的能力，为终生学习奠定基础。
5、文化意识的培养也是新课程标准强调的重要方面之一。在以往的教材中很少涉及文化方面的内容，实际上让学生了解英语国家的文化习俗，能让他们加深对本国文化的理解和认识，培养学生的跨文化意识。
四、教师与学生
1、过分强调学生的主体性，削弱了课堂教学效益。
新课程倡导“以人为本”的理念，主张变革传统的师生关系，建立平等、民主、合作的新型师生关系。当今，人们对待课堂上的师生关系问题正好犯了这个毛病。 初中学生尚处于不成熟的年龄阶段，自控力不强，大多数学生都需要在老师的监控下学习；而且对于初中学生来说英语是一门全新的学科，其学习难度是不言而喻的，没有老师的科学安排、深入浅出的讲解，说他们能自觉、积极主动地学习英语不过是痴人说梦而已。
2、教师以学生的英语学习为中心，扎实抓好课堂教学，让学习落到实处。
