光學原理精選(九篇)

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第1篇：光學原理范文

關鍵詞：AOI，PCB， 檢測作用.

隨著集成電路的迅猛發(fā)展及特殊電子元器件的不斷出新，從而促使PCB技術發(fā)生相應的轉變。由于PCB產(chǎn)品也向著高密度、超薄型、細間距，小元件的方向發(fā)展，這樣導致線路板上的元器件組裝密度要求提高，PCB板上的線寬、間距、焊盤越來越細，現(xiàn)已經(jīng)達到微米級，相應板的層數(shù)也越來越多。因而傳統(tǒng)的人工目視檢測和在線飛針檢測（ICT），已經(jīng)不能適用當今制造技術發(fā)展的需要，自動光學檢測系統(tǒng)（AOI）就迅速發(fā)展起來，并已經(jīng)逐步替代傳統(tǒng)的人工檢測和在線飛針檢測（ICT）。由于AOI在線檢測的檢測效率和準確率及檢測精度遠高于人工檢測，現(xiàn)在許多大型的PCB生產(chǎn)廠家都使用AOI設備進行PCB在線檢測，用于監(jiān)視和保證生產(chǎn)過程的品質。現(xiàn)代AOI不僅用于PCB制造行業(yè)中，并擴展到SMT封裝線、MCM基片組裝線、玻璃模板、膠片模板的制造，多層陶瓷的封裝，Wafer封裝等半導體行業(yè)等領域?，F(xiàn)在國際上比較有名的AOI生產(chǎn)廠家有以色列的Orbotech、Camtek，日本的Sony等.

1. PCB中常見缺陷及AOI的檢測作用

PCB的制造過程中，內(nèi)外層主要缺陷有短路、斷路、缺口、突起、針孔、殘銅、線寬不足、間距不足、圖形丟失、漏鉆孔、孔尺寸不符、孔破等。AOI 系統(tǒng)的作用就是檢測PCB在生產(chǎn)過程中有可能出現(xiàn)的上述不良缺陷，通過控制并及時調整工藝，從而提高產(chǎn)品的品質與生產(chǎn)產(chǎn)能。通常AOI 系統(tǒng)檢測系統(tǒng)用在內(nèi)外層生產(chǎn)的關鍵工序控制點上，防止大批批量的報廢。

AOI的系統(tǒng)通常有運動工作平臺、電氣控制、CCD成像系統(tǒng)、圖像軟件處理系統(tǒng)等四大模塊組成。

3. AOI的系統(tǒng)工作原理

AOI的工作原理簡單的說，就是標準圖像與實際板層圖像進行比較對比。 核心就是CCD攝像系統(tǒng)抓取圖片，然而通過圖像處理卡與計算機處理軟件系統(tǒng)等系列的算法處理后，與標準圖像進行對比，發(fā)現(xiàn)缺陷，并生產(chǎn)文件，等待操作者確認或送檢修站檢修。工作原理如下圖一

4. AOI的系統(tǒng)技術模塊

AOI系統(tǒng)是集精密機械、自動控制、光學圖像處理、軟件系統(tǒng)等多學科的自動化設備。具體分為四大精密機械驅動模塊、電氣控制模塊、圖像處理模塊（CCD、Len.及光源）、軟件系統(tǒng).

4.1.精密機械系統(tǒng)

AOI的精密機械系統(tǒng)通常有交流伺服驅動電機、精密滾珠絲桿、精密直線導軌等組成。由系統(tǒng)驅動軟件會準確通過這些精密機械的運動，使PCB板傳送到CCD及光源下進行掃描。

當然現(xiàn)有些公司已經(jīng)采用線性馬達替代了交流伺服驅動電機和精密滾珠絲桿，這樣在掃描速度及效率大大提高，并且便于維修服務。

4.2.自動控制系統(tǒng)

AOI的自動控制系統(tǒng)通常有光柵尺、運動控制驅動器、運動控制卡、圖像采集卡、主控計算機、I/O卡等組成。它主要是完成XY Z軸的精密運動以及電磁閥自動控制真空系統(tǒng)。主控計算機是整個系統(tǒng)的核心，實現(xiàn)整機數(shù)據(jù)的采集傳送分析處理等，并發(fā)送各種指令控制，完成機械傳動、圖像處理及檢測功能。運動控制卡完成X Y Z軸運動信號的采集，傳送各種運動數(shù)據(jù)，動作執(zhí)行指令等功能。圖像采集卡主要是完成PCB板的圖像采集轉化。

4.3.光學圖像系統(tǒng)

AOI的光學圖像系通常CCD線陣相機、聚集鏡頭、鹵素或LED燈光源及圖像采集卡等組成。根據(jù)所掃描的PCB板的線寬的不同，CCD線陣相機通常有4k、8k、12k等。CCD線陣相機所采集的視頻圖像信號傳送到圖像采集卡上，由圖像采集卡進行采集，通過主控計算機將視頻圖像處理后，將結果返回給主控程序，通過顯示器對圖像進行觀察比較從而達到相應的控制。4.4.軟件系統(tǒng)

AOI的軟件系統(tǒng)系通常由運動控制、圖像處理及算法三大部分組成。用戶可以通過視窗界面可以控制X Y Z軸運動，圖像的識別及處理等。AOI通常算法有模板匹配（Template matching）、DRC設計規(guī)則檢查、CMTS形態(tài)檢查。

5.AOI在PCB制作過程中的應用

PCB的制造過程中，通常在內(nèi)外層生產(chǎn)過程中都要用到AOI設備。

參考文獻：

第2篇：光學原理范文

關鍵詞：實驗室；光源；白熾燈；鈉光燈；汞燈；激光器

引言

大學物理實驗是高等理工科院校的基礎必修課程，而光學實驗是大學物理實驗中占比重很大的一類實驗課。在光學實驗中，光源是最重要的儀器之一，光源的選擇包括尺寸，形狀、顏色等諸多方面。光源分自然光源和人造光源，本文主要就人造光源進行淺析。

1白熾燈

白熾燈（incandescent lamp）是一種透過通電，利用電阻把幼細絲線（現(xiàn)代通常為鎢絲）加熱至白熾，用來發(fā)光的燈。電燈泡由玻璃制造，把燈絲保持在真空，或低壓的惰性氣體之下，作用是防止燈絲在高溫之下氧化。照明中的小電蛛，鎢絲強光燈，瑪瑙燈和溴鎢燈等，它們都以鎢絲作為發(fā)光物體，光譜分布曲線與鎢絲的溫度有關。與一般民用的白熾燈相比，光學實驗中的燈泡燈絲較短，發(fā)光面集中，發(fā)光效率高，符合高亮度、小尺寸的要求。在使用時，由于各類燈泡正常發(fā)光所需要加上的工作電壓各不相同，點燃時的強度也有高低，故應注意供電電壓必須與燈泡上標注的值相等，否則會發(fā)生燒毀或亮度不足，嚴重者甚至出現(xiàn)爆炸事故，碘鎢燈和溴鎢燈（統(tǒng)稱為鹵素燈），除工作電壓外，還需考慮電源的功率。鹵素燈（Halogen lamp）是白熾燈的一種。原理是在燈泡內(nèi)注入碘或溴等鹵素氣體。在高溫下，蒸發(fā)的鎢絲與鹵素進行化學作用，蒸發(fā)的鎢會重新凝固在鎢絲上，形成平衡的循環(huán)，避免鎢絲過早斷裂。因此鹵素燈泡比白熾燈更長壽。此外，鹵素燈泡亦能以比一般白熾燈更高的溫度運作，它們的亮度及效率亦更高。不過在這溫度下，普通玻璃可能會軟化。因此鹵素燈泡需要采用熔點更高的熔凝石英或硬的玻璃。而由于石英玻璃不能阻隔紫外線，故此鹵素燈泡通常都而需要另外使用紫外線濾鏡[1]。

2鈉光燈

鈉光燈（sodium lamp）是實驗室中最常用的單色光源，它是一種以金屬鈉（Na）蒸汽在強電場中所發(fā)生的游離放電現(xiàn)象為基礎的弧光放電燈，是氣體放電燈的一種。鈉光燈的燈管內(nèi)也會充填汞和稀有氣體，但實際上起作用的是鈉蒸氣。

根據(jù)填充的鈉蒸氣的壓力，鈉光燈又可分為低壓和高壓兩種。低壓鈉燈在額定供電電壓下工作時其電弧管內(nèi)的蒸汽壓為0.7～1.5帕，光近乎單色，鈉光燈發(fā)出的光波長集中在580納米和589.6納米（具體應用時，由于這兩種單色黃紅光波長較接近，一般不易區(qū)分，故以它們的平均值，589.30納米作為鈉黃光的波長值），對人眼較敏感的黃光區(qū)域，所以發(fā)光效率高達150流明/瓦以上，但顯色性太差，只應用于不需分辨顏色的實驗中。另外一種是高壓鈉燈，其原理是提高鈉的蒸汽壓，并加入少量汞，光線的譜線更寬，所以顯色性比低壓鈉燈好，色溫為2100開，光效為72～130帕流/瓦，應用十分廣泛，也是道路照明的主要光源。

3水銀燈

水銀燈（quicksilver lamp）和鈉光燈一樣，它的工作原理是以金屬蒸氣，在強電場中所發(fā)生的游離放電現(xiàn)象為基礎的弧光放電燈。汞燈燈管用耐熱玻璃制成，兩端裝有電極；制造時抽去空氣，充入水銀和少量氬氣；通電后水銀蒸發(fā)，受電子激發(fā)而發(fā)光。水銀燈被點燃在穩(wěn)定時發(fā)出紫色光，其中主要包括五種單色光，在可見光范圍內(nèi)的光譜線成分是幾條分離的強譜線，下表列出了3種光源發(fā)出的光波長（表3-1）。

表3-1三種光源輻射波長

光源 輻射波長（單位nm）

鈉光燈 589.59、589.00

水銀燈（汞燈） 621.35、579.07、576.96、546.07、491.60、435.83、404.68、305.62

氦氖激光器 632.80

水銀燈又叫汞燈，汞燈又叫水銀燈，它的譜線在可見區(qū)主要集中于四組：黃色的：577.0nm與579.1nm，綠色的：546.1nm，蘭色的：435.8nm，紫色的：404.7nm與407.8nm[2]。 按它工作室汞蒸氣的高低分為低壓、高壓和超高壓汞燈3種。汞蒸氣在一個大氣壓下的汞燈稱為低壓汞燈，它輻射的能量幾乎全部集中在253.7納米這一譜線上，只能做紫外光源用。因為增加汞蒸氣能提高汞燈的發(fā)光效率，從而提高亮度，因此，高壓汞燈的蒸氣壓一般為幾個到幾十個大氣壓，高壓水銀燈發(fā)光效率高，使用壽命長，但紫外光多、紅光少，可用作曬圖機的光源。25個大氣壓以上的汞燈稱為超高壓汞燈，超高壓水銀燈是一種點光源，用于光學儀器。高壓汞燈從啟動到正常工作需要一段預熱時間，點燃時間通常約為5分鐘-10分鐘。高壓汞燈熄滅后不能立刻啟動，因為它在熄滅后管內(nèi)還保持著較高的汞蒸氣壓，要燈管冷卻使汞蒸氣凝結后才能再次點燃。冷卻時間約為5分鐘-10分鐘，為了克服氣體弧光放電過程中的負電阻效應，要求在電路中接入一定阻抗來限制電流，避免燈管燒壞，使燈管穩(wěn)定工作。

一般地，在220伏交流電源與燈管的電路中串入一個扼流圈來鎮(zhèn)流，不同的汞燈，電流的額定值不同，所需要的扼流圈的規(guī)格也有差異，因此彼此之間不能相互使用，汞燈輻射紫外線較強，不能直接注視汞燈，以防眼睛灼傷。

4激光器

激光器（Laser）是一種新發(fā)展起來的單色光源。它利用受激輻射的原理，使得光在某些受激發(fā)的工作物質中放大或振蕩發(fā)射激光（laser）的器件。根據(jù)產(chǎn)生激光的媒質，可以把激光器分為液體激光器、氣體激光器和固體激光器等。工作物質有：固體（紅寶石、釹玻璃、釓鋁石等），氣體（氦氖氫、二氧化碳），半導體和液體等。激光是一種亮度較高，單色性方向性極好，空間相干和時間性都很高的光。實驗室中常用的是氦氖激光器，它是最重要的紅光放射源，其輸出的波長公認值為632.8納米，是橙紅色的偏振光，輸出激光功率為幾個毫瓦到幾十個毫瓦。激光管兩端是由多層介質所組成的光學諧振腔，它是激光器的重要部分，使用時必須保持清潔，防止灰塵和油污的污染，點燃時嚴格按照說明書要求控制輝光電流的范圍。不得超過額定值，低于閥值則激光器易于閃爍或熄滅。由于激光管兩端加有高壓（約1500伏到8000伏之間），操作時應防觸及造成電擊事故。在光學實驗中，可以利用各種光學元件將激光管射出的激光束進行分束、擴束或改變激光束的方向，以滿足不同實驗的要求。

5其他光源

除了以上光源，還有以下常用光源。氫燈（hydrogen lamp），是一種充有高純氫氣，能輻射出氫特征譜線的冷陰極輝光放電燈。波長為656.279nm，486.133nm，434.047nm，410.174nm，其譜線可用于波長定標，廣泛用于大學物理實驗室，是氫光譜實驗的必備光源。其電源電壓為220伏，起輝電壓

6結語

實驗室光源是光學實驗中重要的組成部分，在實驗前應當熟悉儀器的操作和保養(yǎng)規(guī)范，正確地使用各種實驗光源。由于有些光源工作時電壓高、光亮度強，具備較大的危險性，所以一定要規(guī)范操作，避免危害到自身安全和損壞儀器。

參考文獻：

第3篇：光學原理范文

關鍵詞：激光原理;對比法;量綱法;一步到位法;類比法

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）40-0199-03

“激光原理”是高等院校電子科學與技術專業(yè)（光電子技術方向）、光電信息科學與工程等專業(yè)的一門極其重要的專業(yè)基礎課程。本課程是一門理論性較強的課程，主要闡述激光器的基本原理和理論。它是學習相關課程“激光技術”、“激光器件”、“激光應用”的基礎，也是學習光電子學、激光化學、激光生物學、激光光譜學、非線性光學等新的交叉學科的重要基礎[1]。因為課程性質的特殊性，一直是學生比較懼怕的一門課程。學生在學習過程中普遍反映枯燥、抽象、難學。因此如何上好激光原理課程，需要教師動腦筋、花時間研究教學方法。本文筆者介紹了在多年教學實踐中總結出來的比較行之有效的方法。

一、對比法

對比，簡言之，2種事物比較也。通過比較，發(fā)掘二者的共同點與不同點，從而加深印象，掌握2種事物的特點。在激光原理的教學中，借助對比方法，對教學效果起到了一定的促進作用。尤其是借助表格所進行的對比，使內(nèi)容更顯得一目了然、過目不忘。

例1：在介紹原子發(fā)光的經(jīng)典模型時（文獻[2]P124-128），我們對電子的運動情況進行如下對比（見表1）。

對每一種情況，先進行受力分析，然后寫出電子的運動方程，進而求解，分析其特性。這樣的處理，使學生對此部分概念有了清楚的認識。

例2：在講解均勻加寬工作物質的增益系數(shù)特性時（文獻[2]P148-151），我們首先一步步推導出了反轉集居數(shù)密度、強光υ1入射時的增益系數(shù)和強光υ1入射時弱光υ的增益系數(shù)的三個表達式，然后將它們放在一起進行對比，來挖掘公式背后的物理意義。

這組公式反映了均勻加寬工作物質增益系數(shù)的特點。通過對表2中3個公式的對比，可以看出它們的分母是相同的，分子是相應小信號情況下的值。這說明隨著光強的增加，反轉集居數(shù)密度和增益系數(shù)存在飽和效應，導致它們的值由小信號時的值下降，因為反映的都是均勻加寬物質的性質，所以3個公式的分母是相同的。另一方面由式（2）和式（3）反映出“頻率為υ1的強光不僅使自身的增益系數(shù)下降，也使其他頻率的弱光的增益系數(shù)也以同等程度下降。這是因為在均勻加寬譜線情況下，由于每個粒子對譜線不同頻率處的增益都有貢獻”，所以當某一頻率（υ1）的受激輻射消耗了激發(fā)態(tài)的粒子時，也就減少了對其他頻率（υ）信號起作用的粒子數(shù)，結果導致“增益在整個譜線上均勻地下降”（文獻[2]P151）。

其他比如在講相格的概念時（文獻[2]P6），將經(jīng)典質點和光（量）子進行對比（見表3）。

表格對比的例子比較多，這里就不一一枚舉了。

二、其他方法

1.量綱法。量綱，是表示一個物理量由基本量組成的情況?！皩⒁粋€物理導出量用若干個基本量的冪之積表示出來的表達式，稱為該物理量的量綱乘積式或量綱式，簡稱量綱[3]”?！傲烤V是物理學中的一個重要問題。它可以定性地表示出物理量與基本量之間的關系;可以有效地應用它進行單位換算;可以用它來檢查物理公式的正確與否;還可以通過它來推知某些物理規(guī)律[4]”。在激光原理教學中，量綱也發(fā)揮著重要的作用。

教材在介紹原子發(fā)光的經(jīng)典模型（文獻[2]P124-128）時，提到“當運動電子具有加速度時，它將以如下的速率發(fā)射電磁波能量：”。學生對這個問題往往不知其所云，我們從量綱的角度來判斷一下。

令X=，在這個表達式中，e為基本電荷，單位為庫侖，即[C];表示速度對時間的微分，即加速度，單位為[m/s2];ε0為真空介電常數(shù)，單位為[F/m];c為光速，單位為[m/s]。則量綱式為

[X]==

再利用電學中兩個公式：電流強度I=Q/t，量綱式為[A]=[C/s];電容C=Q/U，量綱式為[F]=[C/V];代入上式，得

[X]===AV

在電學中功率等于電壓與電流強度的乘積，即P=UI，量綱式為[W]=[VA]。由此可知，變量X的單位為W（瓦），說明具有功率的量綱。理解了這一點，對于教材接下來的內(nèi)容也就容易理解了：“上式所表示的電子能量在單位時間內(nèi)的損失也可認為是輻射對電子的反作用力（或輻射阻力）在單位時間內(nèi)所作的負功，即可表示為Fυ=-”。

等式左邊物理量為力與速度的乘積，可理解為力與位移的乘積除以時間，即功除以時間，即功率。所以此式兩邊都具有功率的量綱。分析到這一步，此部分內(nèi)容就易于理解了。

2.“一步到位”法。在用q參數(shù)分析高斯光束的傳輸問題時，教材中給出了一個例題，如圖1所示。

已知：“入射高斯光束腰斑半徑為ω0，束腰與透鏡的距離為l，透鏡的焦距為F”，

求：“通過透鏡L后在與透鏡相距l(xiāng)C處的高斯光束參數(shù)ωC和RC”。

教材中對這個例題的處理，是從z=0點出發(fā)，先求出此處的q值，然后一步步求出A點、B點、C點的q值，進而求出ωC和RC。筆者戲稱此為“步步為營”法。在課堂講解中，除了介紹了此方法，筆者還獨創(chuàng)性地提出了“一步到位”的求解方法，即利用q參數(shù)所遵循的變換規(guī)律（ABCD規(guī)律），直接求出C點的q值，進而求出ωC和RC。此方法是對教材方法的有益補充。不僅拓展了學生的思路，而且給學生留下深刻印象。在分析高斯光束的聚焦特性時，教材中采用的是逐點討論的方法：先固定透鏡焦距F，分析像方腰斑半徑ω'0隨距離l（物方腰斑離透鏡距離）的變化（如圖1中變量l），分析

（物方腰斑離透鏡距離）的變化（如圖1中變量），分析何種情況下實現(xiàn)聚焦;再固定距離l，分析像方腰斑半徑ω'0隨焦距F的變化，分析何種情況下實現(xiàn)聚焦。這種方法，學生普遍反映知識點比較分散。對此，筆者也提出了“一步到位”的方法，直接從公式出發(fā)，經(jīng)過數(shù)學推導，通過求解不等式，分析了高斯光束的聚焦，并總結撰寫了教學實踐論文[5]。

3.類比法?！八^類比，就是根據(jù)兩種事物在某些特性上的相似，推理出它們在另一些特性上也可能相似的思維形式[6]”。應用到激光原理教學中，就是將陌生的現(xiàn)象與熟悉的、相似的現(xiàn)象進行比較，從而揭示出該現(xiàn)象背后的物理本質。在講解“均勻加寬”時，因為考慮到均勻加寬的特點是“引起加寬的物理因素對每個原子都是等同的，每個發(fā)光原子都以整個線型發(fā)射”，筆者用“千手觀音”的整齊劃一的表演來類比，即用每個人手臂的長度是一樣的來類比每個原子發(fā)射的線型是一樣的，整齊劃一的表演使總的手臂長度看起來和每個人手臂長度一樣來類比每個原子都以整個線型發(fā)射;“不能把線型函數(shù)上的某一特定頻率和某些特定原子聯(lián)系起來，即每一發(fā)光原子對光譜線內(nèi)任一頻率都有貢獻”，因此筆者用“法不責眾”來類比，即不知道某一特定頻率是哪些原子的貢獻，而是所有原子的貢獻。對于“非均勻加寬”，“每個原子只對譜線內(nèi)與它的表觀中心頻率相應的部分有貢獻，因而可以區(qū)分譜線上的某一頻率范圍是由哪一部分原子發(fā)射的”，筆者用“罪魁禍首”來類比，即能夠找到某一特定頻率是哪些原子的貢獻。“多普勒加寬是由于作熱運動的發(fā)光原子所發(fā)出的輻射的多普勒頻移引起的”。對于這一點，仍然可以用“千手觀音”的表演來類比。由于每個表演者運動速度不同，導致她們的位移不同，看起來整個隊伍的手臂就變長了。通過這樣的類比，學生反映形象生動，加深了對均勻加寬與非均勻加寬機制的理解。

三、結論

總之，在教學中這些方法的應用、實踐，“收到了良好的教學效果，學生普遍反映印象深刻，牢固地掌握了知識點”[7]。本文根據(jù)筆者多年的學習和教學經(jīng)驗，對激光原理的教學提出了一些有效的方法，于大海中采擷幾朵浪花，拋磚引玉，與同行共勉學習提高。

參考文獻：

[1]杜戈果.激光原理課程教學網(wǎng)站[EB/OL].http：///laser/.

[2]周炳琨，高以智，陳倜嶸，等.激光原理[M].第6版.北京：國防工業(yè)出版社，2009.

[3]量綱_百度文庫[EB/OL].

http：///link？url=qtzVIcv29shM_LOmVIcA5Gj7pXMf_dHGzii8LBXrFTDYXMYYyxkUgB05rjpSmA6

IJgQmCdtzm1i63z1nu4HINUPtke1IyRseQvazsIQQlyS.

[4]量綱_互動百科[EB/OL]. http：///wiki/%E9%87%8F%E7%BA%B2.

[5]杜戈果.激光原理中高斯光束聚焦的探討[J].中國教育研究，2004，（10）：24-25.

第4篇：光學原理范文

關鍵詞：翻轉課堂 激光原理與技術課程 教學模式 教學設計

中圖分類號：G642.0

文獻標識碼：C

DOI： 1（）.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.005

1 我?！都す庠砼c技術》專業(yè)課存在問題

我省許多理工類院校的光信息、光電類和大部分應用物理專業(yè)都開設《激光原理與技術》課程。作為重要專業(yè)基礎或方向課，此課程：第一，具有較強的理論性、實踐性、前沿性和探討性；理論抽象，公式眾多，有相當學術和技術含量的課程，教學中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學生對概念缺乏準確理解或概念和實際應用“兩張皮”的現(xiàn)象。第二，課程教學內(nèi)容多，課程容量大。第三，由于激光技術、光電技術的發(fā)展日新月異，器件層出不窮，與新現(xiàn)象、新理論、新器件、新應用有關的課程教學內(nèi)容也必須不斷地做出更新調整，

另外，《激光原理與技術》課程涵蓋知識點包括激光原理、激光技術兩部分，知識點明確，可以用一個實驗、一個概念來組織教學內(nèi)容。課程具備開展翻轉課堂的實施要求。

2 翻轉課堂在《激光原理與技術》課程中的實施方案

結合我?！都す庠砼c技術》課程特點，在現(xiàn)有的翻轉課堂模型基礎上，我們設計了翻轉課堂的教學路線圖f如圖1）。主要由線上學習、課堂學習和課后學習三部分組成。LMS作為教學實施的基礎性管理學習平臺，可提供教學資源、學習過程記錄和互動場所。

線上學習

課堂學習

課后學習

2.1 設計知識單元的策略

將課程按“知識塊”分成8個教學單元，即：激光的基本機理，激光諧振腔理論以及激光振蕩理論，連續(xù)和脈沖激光器的工作特性，選模技術，放大技術，穩(wěn)頻技術和激光短脈沖技術。每個教學單元可以由一次或多次課程完成，以便教師開發(fā)課程視頻。

2.2 設計課程微課

第一，根據(jù)本專業(yè)課程教學內(nèi)容（突出難點、重點），設計微課。第二，每個教學單元可分成若干個模塊，以模塊為單位設計微課。第三，微課內(nèi)容包括微視頻、課間練習和每周作業(yè)。通過微視頻中的導讀內(nèi)容、課間練習和作業(yè)，向學生提出問題，引導學習者自主思考。

2.3 翻轉課堂教學設計

2.3.1 線上學習

第一，通過慕課學習。讓學生假期在慕課平臺查找與激光器件有關的知識，提前使學生進入到課程中來，在頭腦中初步形成激光器件的結構框架，對激光器件的主要應用等有簡單的了解，簡單的知識點通過慕課學習。第二，通過微課學習。設置每周微課時間和作業(yè)提交截止時間。課間練習和每周作業(yè)可采用填空或選擇形式，每道題在截止日期之前允許學生提交3次，否則當次作業(yè)記為0分。另外，在學生看完微課之后，對微課中的收獲和疑問可以在討論區(qū)發(fā)帖。由教師團隊或學生討論互動給出解答，完成課題組布置的線上學習任務。

2.3.2 課堂學習

第一，分析每個教學單元的目標、知識類型、學生線上學習情況和存在的問題，確定教學策略，如“講授”、“自學”、“討論”、“實驗”、“探究”等。第二，學生的獨立探索和協(xié)作學習。具體分為五個環(huán)節(jié)：①明確問題：根據(jù)課程內(nèi)容和學生觀看微課時提出的疑問，總結出-些有探究價值的問題；②獨立探究：從開始時選擇性指導逐漸轉至為學生的獨立探究學習方面，讓學生在獨立學習中構建自己的知識體系，注重和培養(yǎng)學生的獨立學習能力；③協(xié)同學習：通過“探究式案例”、“探究式實驗”鼓勵學生以小組協(xié)作形式，采用對話、商討、爭論等形式進行討論并實施；④交流展示：成果交流采用如：舉行展覽會、報告會、辯論會、小型比賽等；⑤考核評定：建立線上學習、課堂和課后學習各環(huán)節(jié)的考核評價?？己顺煽儤嫵蔀椤罢n間練習20分+每周作業(yè)15分+課后研究報告和小論文5分+討論區(qū)及課堂活躍度10分+期末考試50分”。

2.3.3 課后學習

由課后的復習，學生定期的答疑，學生完成的項目任務和課程論文構成。

3 翻轉課堂教學實施案例――以光學諧振腔（FP腔）為例

3.1 線上學習

首先利用微課介紹實驗現(xiàn)象，給出FP腔的輸出裝置，給出了連續(xù)波入射時單模光纖FP腔輸出光譜。提出問題：如何解釋上述實驗現(xiàn)象呢？接下來在微課上介紹描述上述激光現(xiàn)象的基本概念與相關規(guī)律。根據(jù)多光束干涉原理，可得垂直入射時，光學FP腔的輸出與輸入光強之比為：

將光纖長度，折射率（n=1.48）代人，可得其自由譜寬為50CHz，利用變換式，可得自由譜寬為0.4nm，理論計算與實驗現(xiàn)象一致。通過微課學習，學生完成知識的內(nèi)化。課間提問，采用填空題：C02激光器波長為10.6um，當腔長L=lm時，自由譜寬為（），如果該激光器的光譜線寬度AVF=108Hz，則輸出為單模還是多模（）。要求學生在規(guī)定時間完成課間作業(yè)的提交。

3.2 課堂學習

首先，提出問題：腔端面反射率對輸出特性的有什么影響？讓學生在獨立學習中構建自己的知識體系。然后，進行協(xié)作學習，以4人為以小組，利用計算機對（1）式所描述的規(guī)律進行數(shù)值計算，將結果可視化，計算結果與實驗結果一致。從圖上還可發(fā)現(xiàn)原本靜止的圖“動”了起來。給學生很大的想象空間，這一環(huán)節(jié)是理論分析的重要補充，再次完成知識內(nèi)化。將科學計算引入課堂，提升學生解決問題的能力與效率，引導學生進行研究性、探索性學習。通過可視化，學生對復雜的激光現(xiàn)象具有了感性認識，促進學生對晦澀理論的理解。最后，介紹新實驗現(xiàn)象的探索。前面我們詳細學習了連續(xù)波入射情形下，光學FP腔的輸出特性，自然會想到脈沖激光入射情形，那么脈沖激光入射到光學FP腔，其輸出具有什么特點呢？通過教師的引導和學生的協(xié)作學習和探索，得到當脈沖激光入射到單模光纖FP腔時，其輸出波形具有衰蕩特征，從而完成創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.3 課后學習

以小論文形式，讓學生完成一份研究報告，題目為光學FP腔的激光器件中的應用。鼓勵學生利用網(wǎng)絡資源，查閱光學FP腔在各個領域的應用。例如FP在輸出模式選擇，光束質量改善等方面的應用，讓學生自行選題，自行設計實驗方案，在學院的激光實驗室獨立完成實驗，完成小論文撰寫和提交。

4 結束語

翻轉課堂教學模式起源于美國，在我國真正去推行翻轉課堂教學模式還有很多問題有待解決，還需要更多的實際教學工作要做。

參考文獻：

【1】張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究【J】.遠程教育雜志，2012，（4）：46-51.

第5篇：光學原理范文

兩年以上工作經(jīng)驗|男|26歲（1990年2月11日）

居住地：廣州

電　話：185********（手機）

E-mail：

最近工作 [8個月]

公　司：XX有限公司

行　業(yè)：計算機服務(系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務、維修)

職　位：系統(tǒng)集成工程師

最高學歷

學　歷：本科

?！I(yè)：計算機信息管理

學　校：廣州大學華軟軟件學院

自我評價

本人對待工作認真負責，待人真誠，善于溝通、協(xié)調。有較強的組織能力與團隊精神，上進心強、勤于學習能不斷進步自身的能力與綜合素質。精通熟練計算機IT軟硬件技術，團隊意識及適應能力強，抗壓能力好，喜歡面對挑戰(zhàn)迎難而上，注重生活條理化，工作規(guī)劃化。

求職意向

到崗時間：隨時到崗

工作性質：全職

希望行業(yè)：計算機服務(系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務、維修)

目標地點：廣州

期望月薪：面議/月

目標職能：系統(tǒng)集成工程師

工作經(jīng)驗

2014/11 — 2015/7：XX有限公司[8個月]

所屬行業(yè)：計算機服務(系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務、維修)

系統(tǒng)部

系統(tǒng)集成工程師

1.負責項目的現(xiàn)場技術支持，負責公司項目標書制作及深化設計方案編寫。

2.負責項目中相關軟硬件的集成及培訓工作，負責軟硬件售后技術支持。

3.負責所承擔項目相關文檔的歸檔，負責承擔部分知識經(jīng)驗庫建設及完善。

2013/5 — 2014/9：XX有限公司[1年4個月]

所屬行業(yè)：計算機服務(系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務、維修)

工程部

產(chǎn)品規(guī)劃工程師

1.負責與客戶溝通，了解并總結客戶需求，制訂滿足客戶要求的解決方案。

2.負責技術售前支持（報價、方案、交流等），解決方案的文檔撰寫、文檔標準化工作。

3.負責制定公司規(guī)定產(chǎn)品的產(chǎn)品規(guī)劃、設計計劃，進行市場調查、分析等，完成產(chǎn)品發(fā)展優(yōu)化和設計規(guī)劃。

教育經(jīng)歷

2009/9— 2013/6 廣州大學華軟軟件學院 計算機信息管理 本科

證 書

2010/6大學英語四級

第6篇：光學原理范文

二年以上工作經(jīng)驗|男|26歲（1987年10月25日）

居住地：遼寧

電　話：117******（手機）

E-mail：

最近工作 [ 1年8個月]

公　司：XX科技有限公司

行　業(yè)：計算機/互聯(lián)網(wǎng)/通信/電子

職　位：財務經(jīng)理/財務總監(jiān)

最高學歷

學　歷：本科

?！I(yè)：工商行政管理

學 校：廣州中山大學嶺南學院

自我評價

本人精于管理與溝通,具有豐富的生產(chǎn)管理經(jīng)驗,熟悉生產(chǎn)計劃排程,善長處理生產(chǎn)現(xiàn)場突發(fā)事件,能獨立運作一個工廠或一個重量級部門,并且能及時完成公司所 分派的任務;同時具有創(chuàng)新、開拓之精神,能把自己所管理的工廠或部門日臻完善。特 長：本人出自工科專業(yè),后投身管理;精通電子技術,能識能繪電子電路圖,熟悉電子廠整個運作流程;精通cad軟件，能熟練使用pro/e繪圖,對產(chǎn)品結構 有較深的造詣;特別善長電子、電器廠生產(chǎn)管理，品質控制，pmc及成本控制管理;

求職意向

到崗時間：一個月之內(nèi)

工作性質：全職

希望行業(yè)：計算機/互聯(lián)網(wǎng)/通信/電子

目標地點：中山

期望月薪：面議/月

目標職能：財務經(jīng)理/財務總監(jiān)

工作經(jīng)驗

2013 /7—至今：XX電子有限公司[1年8個月]

所屬行業(yè)： 電器，電子，通信設備

生產(chǎn)部 生產(chǎn)經(jīng)理

1.生產(chǎn)計劃的執(zhí)行,產(chǎn)品交期的確保;

2.生產(chǎn)物料的統(tǒng)籌及管理;

3.生產(chǎn)在線技術指導,不良品分析及對策;

4.生產(chǎn)人員管理及生產(chǎn)效率的提高;

5.產(chǎn)品質量的保證與問題及時上報;

6.生產(chǎn)現(xiàn)場6s管理,設備、工裝夾具的維修與保養(yǎng);

7.與工廠其他部門的溝通及協(xié)作。

8.樣品制作及生產(chǎn)技術的統(tǒng)籌。

2012 /6—2013 /6：XX電子廠[1年]

所屬行業(yè)： 電器，電子，通信設備

生產(chǎn)部 生產(chǎn)主任

1.電子裝配車間生產(chǎn)計劃的執(zhí)行,產(chǎn)品交期的確保;

2.裝配車間物料的統(tǒng)籌及管理;

3.生產(chǎn)在線技術指導,不良品分析及對策;

4.裝配車間人員管理及生產(chǎn)效率的提高;

5.產(chǎn)品質量的保證與問題及時上報;

6.生產(chǎn)現(xiàn)場6s管理,設備、工裝夾具的維修與保養(yǎng);

7.與工廠其他部門的溝通及協(xié)作。

教育經(jīng)歷

2008/9—2012 /6 廣州中山大學嶺南學院 工商行政管理 本科

證 書

2009/6 大學英語四級

2008/12 大學英語四級

第7篇：光學原理范文

1廣告的心理功能

根據(jù)廣告心理學研究，一則廣告要獲得成功，首先必須能夠引起消費者的注意，然后使消費者對商品發(fā)生興趣，認識和了解商品，在此基礎上產(chǎn)生購買欲望，進而增強購買信心，最后促使消費者產(chǎn)生購買行為。

2心理學原理在廣告中的應用

怎樣的廣告才能激起消費者的欲望，促使消費者能持久地購買該廣告宣傳的商品或提供的服務呢？這就需要研究消費者的心理。下面我們分析心理學原理在廣告中的運用。

2.1注意理論在廣告中的運用

消費者對產(chǎn)品的了解大多是從廣告中來，引起人們的注意是廣告心理策略中的重要問題，是廣告產(chǎn)生效應的首要環(huán)節(jié)，也是重要環(huán)節(jié)。不隨意注意是指既無目的，也不需要意志努力的注意。廣告可以通過一些方法引起消費者的不隨意注意。

廣告的新異性。人們總是對新奇的東西感興趣，對生動形象的東西記憶深刻。 人們的好奇心總是促使人們做一些嘗試。新穎的廣告，可以令人耳目一新，精神一振，一下子注意到廣告所宣傳的內(nèi)容，并留下深刻的映像。

增加刺激物的運動與變化。大量的心理實驗與生活經(jīng)驗表明，動的或變化著的物體遠比靜止的、不變的物體更容易引起人們的不隨意注意。街道上很多電子燈牌都把字設置成閃爍的形式就是運用了這一原理。

2.2感知覺理論在廣告中的運用

人們通過感官得到了外部世界的信息，這些信息經(jīng)過頭腦的加工，產(chǎn)生了對事物整體的認識，就是知覺。

2.2.1聯(lián)覺在廣告中的運用

各種感覺之間產(chǎn)生相互作用的心理現(xiàn)象，即對一種感官的刺激作用觸發(fā)另一種感覺的現(xiàn)象，在心理學上被稱為“聯(lián)覺”現(xiàn)象。例如，紅、橙、黃色會使人感到溫暖；藍、青、綠色會使人感到寒冷。雪碧廣告中大量使用藍、綠等冷色調，并且由人物喝完雪碧后仿佛投入水中的暢來淋漓盡致地表現(xiàn)出其廣告詞“透心涼，心飛揚”所要傳遞的雪碧特色。

2.2.2知覺的整體性在廣告中運用

知覺的整體性即知覺的對象是有不同屬性的許多部分組成的，人們在知覺到它時卻能依據(jù)經(jīng)驗組成一個整體。

（1）暈輪效應在廣告中的應用

暈輪效用，又稱“光環(huán)效應”，是指人的認知和判斷往往只從局部出發(fā)，擴散而得出整體印象，在與別人交往的過程中，并不總是能夠實事求是地評價一個人，而往往是根據(jù)對別人已有的了解對別人的其他方面進行推測，就像日暈一樣，由一個中心點逐步向外擴散成越來越大的圓圈。名人效應是一種典型的光環(huán)效應。

（2）形狀知覺中的眼動研究對廣告設計的啟示

在形狀知覺中，眼動具有重要意義。通過眼動分析可以比較深入地考察人們在觀看廣告時時的心理活動。

2.3記憶理論對廣告的指導

對于廣告信息的記憶，是消費者作出購買決策必不可少的條件。

2.3.1利用形象記憶優(yōu)勢

產(chǎn)品的廣告詞應盡量簡單明快，朗朗上口，這樣可以減輕消費者的記憶負擔，就容易記住。如雪碧的“晶晶亮，透心涼”，娃哈哈的“愛的就是你”等這些膾炙人口的廣告語，短小精悍，簡明扼要，讓人們很容易記住產(chǎn)品，為下一步購買做好了鋪墊。

2.3.2鮮活性效應

鮮活性是指當人們在面臨解決問題或者作決策時，會從記憶中提取與當前的情景有關的信息，因此，越是容易獲取的事情，越是會被人們利用來解決問題或做出決策。而信息或事情的鮮活性就是強烈影響信息獲得的一個重要原因。所以，很多產(chǎn)品的廣告（特別是一些藥品廣告）都是請用過產(chǎn)品的人現(xiàn)身說法，單單一個人的實力就可以嚴重影響消費者的觀點。

2.3.3避免遺忘

在廣告學習中，干擾是指消費者在廣告學習和回憶的這段時間內(nèi)受到了其它刺激的影響。廣告制作要簡潔明了，減少廣告材料的識記數(shù)量；廣告信息要適當重復，便于消費者鞏固并加強記憶；設置鮮明特征，完善廣告內(nèi)容等等。

3結論

在商品競爭日趨激烈的現(xiàn)代社會，廣告已經(jīng)成為商家吸引顧客，銷售商品的一個重要手段。因而廣告的制作以及傳播應以正確認識人的感知特點、注意特點、記憶特點以及態(tài)度結構為基礎，才能發(fā)揮其引起消費者對某種產(chǎn)品的興趣與關注，改變?nèi)藗兊南M態(tài)度，并最終導致消費行為的產(chǎn)生，賣出商品的作用。

參考文獻

[1] 吳柏林，廣告策劃與策略[M].廣州：廣東經(jīng)濟出版社，2006.

[2] 甘露.試論名人廣告的心理效應[J].新聞界，2010（5）.

第8篇：光學原理范文

關鍵詞：獨立學院；廣告學；教學

一、獨立學院的內(nèi)涵和特點

（一）獨立學院的內(nèi)涵

獨立學院是指實施本科以上學歷教育的普通高等學校與國家機構以外的社會組織或者個人合作，利用非國家財政性經(jīng)費舉辦的實施本科學歷教育的高等學校。它得以誕生的原因是社會對高素質專業(yè)性人才的需求和國家提高國民素質的迫切需求。

（二）、獨立學院的特點

從獨立學院的內(nèi)涵來看，獨立學院最大的特點就是獨。就教學硬軟件設施而言，獨立學院擁有自己的教學空間，可以根據(jù)國家有關文件精神進行自主招生、頒發(fā)學位學歷證書。獨立學院的辦學資金來源于非國家財政性資金，所以說獨立學院在學科設置和人才培養(yǎng)方面要考慮社會對人才的需求，注重適銷對路符合社會“口味”的實用性教學。從獨立學院的母體來看，它的師資優(yōu)勢比較明顯，獨立學院的教師一般由資歷豐富的母體學校教師和實踐經(jīng)驗比較豐富的專業(yè)教師組成，他們所培養(yǎng)出來的學生既具備扎實的理論功底又具備熟練的操作技巧。

二、獨立學院環(huán)境下廣告學的教學現(xiàn)狀

目前絕大多數(shù)獨立學院的廣告學教學現(xiàn)狀可以用一個詞語來形容——紙上談兵。課程設置方面看，他們往往注重培養(yǎng)學生的理論素養(yǎng)，忽視了學生實際能力的訓練，而廣告學需要學生學會“怎樣去做”“怎樣做才能拿出好的創(chuàng)意”。教學硬件來看，廣告學是一個相對年輕的學科，就像現(xiàn)在的年輕人要面對購房的壓力一樣，它需要承受攝影器材、美術器材和制作器材方面的巨額消費，即使獨立學院的辦學資金來源于非財政性支出，短時間內(nèi)也難于籌措，短時間內(nèi)也難以購買到位。

三、獨立學院環(huán)境下廣告學的教學創(chuàng)新策略

（一）實施分層次小組教學，調動學習的積極性

興趣是最好的向導，興趣有了學習的勁頭才會充足，學習興趣的深層動因是是學習的積極性。獨立學院具備高素質的師資力量，完全有條件實施實際操控難度較大的廣告專業(yè)的分層次小組教學。同一個班級同一節(jié)廣告專業(yè)課，學生所處的時空是相同的，但他們的稟賦和生活的社會環(huán)境截然不同。如果用同樣的任務去要求他們，勢必出現(xiàn)一部分吃得飽而另一些人吃不飽的情況。

（二）鼓勵學生走出校園，親自調研

靈感來源與生活，好的創(chuàng)意來源于調研。廣告需要通過各種傳播媒介把商品的相關信息傳遞給大眾，為此廣告制作者必須了解產(chǎn)品本身的特點、廣告客體的情況、企業(yè)文化理念、產(chǎn)品銷售對象、區(qū)域、銷售方式、競爭對手以及與同類產(chǎn)品的比較等相關信息，對于每一則廣告而言，這些信息是不同的，教師不可能提前預知學生一生中要設計哪些廣告，所以沒有辦法提前告知。在平時的教學中，教師要充分運用獨立學院注重適銷對路符合社會“口味”的實用性教學的特點，要培養(yǎng)學生自主調研的意識，將前期的市場調研作為一項重頭戲，鼓勵學生帶著任務走出校園，廣泛搜集與創(chuàng)意命題有關的信息。需要注意的是，現(xiàn)在社會缺乏的不是信息，而是如何去選擇信息。教師在教學過程中要引導學生運用正確的的價值觀去偽存真，去除糟粕留取精華，根據(jù)自身創(chuàng)意的需要，對大量相關信息進行深層次的思維加工和分析研究，形成有助于問題解決的新信息，結合知識的遷移，逐步實現(xiàn)“觀察-判斷-評價-操作-創(chuàng)意”的過程。

（三）、跳一跳摘桃子，體味創(chuàng)造的快樂

在課堂上，教師是主導，學生是主體，教師要引導學生自主學習，自主創(chuàng)新。一則成功的廣告可以促使消費者深入了解甚至大量購買廣告客體，因而企業(yè)需要的是成功的廣告，而廣告是否成功不在于制作者是否遵循了基本的制作原則，而在于是否有創(chuàng)意。現(xiàn)代廣告學又要求學生具有策劃、創(chuàng)意、制作、的基本能力。

(四)、增強學生的自我管理力度

1、合理利用“自我提問單”

基于廣告的實踐性和應用性特點，我們倡導教師在教學過程中鼓勵學生更多地自我提問，“自我提問單”是學生自我管理的有效幫手。通過使用“自我提問單”，學生會逐漸熟悉并接受這種方式。隨著時間的推移學生能夠在“自我提問單”中根據(jù)需要對計劃和策略進行適當?shù)男拚?。通過由教師設計“自我提問單”轉向由學生自主設計“自我提問單”，完成由他管到自管的過渡。

2、科學地規(guī)劃反思行為

反思是對周圍事物、他人的行為或思想、自己的行為或已完成的思維過程等重新審視進行的批判性回顧、分析、檢查和再思考。通過反思可以提煉經(jīng)驗、總結教訓，使認識逐步深化或得到新的思考問題的起點，并達到調整已有認知結構。在反思性學習中，學生要能經(jīng)常審查自己的設想和信念，并從多種角度去考慮問題、分析問題和解決問題。

參考文獻：

[1]教育部師范教育司．《李吉林與情境教育》[M]．北京：北京師范人學出版社．2006年版

[2]楊小微．《現(xiàn)代教學論》[M]．太原：山西教育出版社．2004年版

[3]張忠勇．《創(chuàng)新教育范式的轉型》[M]．濟南：山東教育出版社．2004年版

第9篇：光學原理范文

1.建筑光環(huán)境

建筑光環(huán)境是指由光、顏色與室內(nèi)外環(huán)境共同建立的與空間形狀共同作用而產(chǎn)生的生理環(huán)境與心理環(huán)境。建筑光環(huán)境與多門學科，例如心理學、建筑學、美學、經(jīng)濟學、環(huán)境科學等息息相關，可見建筑光環(huán)境與人的行為有密切的聯(lián)系，因此，建筑設計僅僅把對光的要求停留在“照亮”是遠遠不夠的。通常，建筑光環(huán)境的來源粗略地可分為自然光源與人工光源。本文重點分析湖大工管院對自然光的運用并進行評價。

2.自然光源的組成、意義與應用原則

（1）自然光源及其在建筑設計中的意義

自然光源，常常指由太陽發(fā)出的光，首先，其最重要的特點在于其光譜具有連續(xù)性，這一特是人們心里舒適度獲得滿足的關鍵性因素之一，容易營造出舒適和諧的空間氛圍；其次，光線的晝夜節(jié)律、增減變化也能成為空間的有趣點綴，成為點睛之筆；最后，合理運用自然光源不僅能使空間滿足使用要求，為建筑設計增添亮點，同時也起到節(jié)約能源的功用。即便人工光源有如受建筑空間設計影響較小、控制方便、不與遮陽相互矛盾等諸多優(yōu)勢，但自然采光在建筑設計中的重要地位難以取代，并越來越受到設計界的重視，許多知名的建筑設計作品中常常由于對自然光源的巧用而達到精妙的效果，使得感性與理性能交融平衡，如安藤忠雄的光之教堂、勒•柯布西耶的朗香教堂、萬神廟等。

（2）自然光的組成

自然光的組成大致分為太陽直射光、天空漫射光與大地反射光。太陽直射光，即光源為太陽的平行光，影響光線方向的主要因素是季節(jié)與時間等。太陽直射光在表現(xiàn)建筑外部立面與建筑體量上有著重要的作用，同時也是營造室內(nèi)環(huán)境的重要因素，然而太陽直射光的光照強度通常較強，穩(wěn)定性也不足，產(chǎn)生眩光的可能性較大，所以在設計中對太陽直射光的利用需要謹慎。天空漫射光，即太陽直射光經(jīng)過天空中的微粒的散射等光學作用后形成的不具有矢量方向的光。一般地，天空漫射光比太陽直射光更為柔和，是建筑設計中自然采光的主要來源。在長沙地區(qū)的地表反射光相較太陽直射光與天空漫射光太弱，因此考慮較少，在此不予討論。

（3）自然光的應用原則

建筑設計中采用自然光的第一條原則即是因地制宜，考慮所設計建筑所處的光氣候區(qū)域，長沙處光氣候IV區(qū)，采光時既要考慮冬季的采光，也要考慮到采光對夏天炎熱天氣下建筑熱工性能的影響。基地周圍對光環(huán)境有較大影響的因素（如山體、樹林、大體量建筑等）等，據(jù)圖1，湖大工管院處于湖大主干道上，道旁樹林較密，不遠處有植被蔥郁，300m左右高的岳麓山，這些因素對于建筑低層的采光形成了不利因素；同時基地偏北的中央有一株樹冠巨大的古樟樹，業(yè)主和設計師達成共識要保留此處古樟樹，這也使得建筑的平面布置頗費周折。其次要考慮的是建筑的功能與形式，建筑的功能、形式與人的活動性能相契合，不同的行為所對應的光環(huán)境自然不同，文教建筑對此的要求也較高，在設計中應按工作學習、集會休閑、運動交通對光照的要求進行設計。同時，建筑師在設計時也要在采光的同時有足夠的預見性，平衡好與遮陽的關系，不能為了采光效果一味增大開窗面積，開窗面積的增大一方面可能滿足了冬季的采光，但另一方面也導致夏季室內(nèi)空調負擔的增加。

二、湖大工管院自然采光的應用

1.湖大工管院概況

湖大工管院位于湖南大學核心教學區(qū)，北臨復臨舍，東臨前進樓，西邊是湖南大學主干道，南北向的麓山南路，四周綠植蔥蘢，環(huán)境優(yōu)美，且場地偏北的中央有一株古樟樹，枝繁葉茂，甚是壯觀，從多種角度上考慮予以保留。

2.湖大工管院自然采光的應用

（1）中庭設計與高側窗采光

湖大工管院在設計時，由于古樟樹的影響，建筑采用了橫向S型的平面布置，空間更多地呈現(xiàn)出線性的狀態(tài)，這對采光通風形成了較為有利的條件，卻略顯平淡，所以在設計時，依靠一個中庭銜接各級的單層空間，既加強了空間之間的聯(lián)系，也使空間內(nèi)更豐富。湖大工管院的中庭剖面形式上屬于垂直型中庭，其在交通流線上的組織為回廊的形式，即中庭四周皆布置廊道，那么，從四周采得自然光的可能性已經(jīng)不大，頂面采光成為為中庭采光的首選（如圖2所示）。湖大工管院采用的引光策略為在頂部開高側窗引光，并在3樓位置設置空中廊道，廊道底部設人工光源作為輔助采光。中庭的設計不僅營造了舒適的空間氛圍，同時，能夠平衡不同季節(jié)對于建筑能耗的影響，對建筑熱環(huán)境的形成也有重要作用。在冬季，長沙天氣多以濕冷為主，中庭不僅可以將光線引入室內(nèi)，同時能加強中庭空間的溫室效應，形成較好的建筑熱環(huán)境，圖3簡繪了高側窗與中庭的設置對建筑熱環(huán)境的影響，它在一定程度上能夠降低建筑的能耗。夏季長沙酷熱難耐，為了防止建筑室內(nèi)溫度過高，而使得制冷能耗過高，建筑中庭的采光應盡量避免陽光直射，平衡好采光與遮陽的關系，并利用煙囪效應在建筑內(nèi)部形成自然通風，增強室內(nèi)空氣流動，在形成良好光環(huán)境同時也形成良好的建筑熱環(huán)境。湖大工管院在設置高側窗采光時，兼顧了長沙夏日炎熱的天氣特點，利用弧面的墻體引導光線漫射，充分照亮中庭空間，使得室內(nèi)光線分布更加穩(wěn)定。在晴朗的天氣里，還能在墻面上形成光斑（如圖4），增加了建筑環(huán)境中的趣味。陰天中，架設于3樓的廊道下設置的人工光源便能起到補充光照的作用。另一個有趣的細節(jié)是，光線引入的方向其實與中庭的方向暗中契合。筆者注意到，中庭中設置了一個講臺，講臺背后設置了小景觀水池，講臺的朝向與水池的設置暗示了中庭的方向，開窗引光的方向與中庭的方向一致，形成呼應。

（2）大面積玻璃幕墻的應用

湖大工管院的玻璃幕墻設置于圍繞古樟樹的三個方向的立面上。設計者將大樓的西立面打開，并將底層架空，這一設計不僅使鏈接線性空間的走道光線充足，而且能將古樟樹的景觀引入室內(nèi)，而室內(nèi)相對應多為灰空間（如圖5所示），這樣的應用使得灰空間中充滿趣味而不至于單調。工管院玻璃幕墻大面積的應用，因圍繞古樟樹而立，在平衡遮陽與采光上達到較好的平衡，不僅在光學的物理環(huán)境上起到重要作用，使得室內(nèi)的照度等物理指標達到要求，而且也體現(xiàn)了建筑的虛實節(jié)奏，在外立面上暗示了建筑的在空間與功能上的對比，使得建筑的節(jié)奏鮮明確定，并讓室內(nèi)外空間視覺上相互滲透，在一定程度上增強了外立面的親和感。

（3）復合界面

由于工管院西側的麓山南路是校園主干道，也是城市的主要干線，每日的交通量并不小，而業(yè)主在委任時，要求大樓使用舒適，并能與高等學府精英專業(yè)的身份相契合。所以由圖6所示的外立面可見，西側立面則是大面積實墻，基本不設開窗，此設計將其他喧囂煩惱阻隔，以相對封閉的態(tài)度對業(yè)主的設計要求做出了應答；并在此基礎上，通過對建筑形體與環(huán)境界面的復合化處理，在喧囂與封閉間形成了新的場所感。例如西立面并不是一面長形的實墻，而是向內(nèi)凹陷，產(chǎn)生三個小竹庭，并設置矮墻、花壇與水池，將實墻給人的封閉感進行削弱；北立面采用雙重界面，在建筑與道路之間形成一個過渡層次，逐步由外界的喧囂過渡到內(nèi)界的寧靜。

（4）垂直交通中自然采光的點綴

從平面圖可看出，湖大工管院在6處設置了垂直交通，各個垂直交通都設置了有趣的開窗，如圖7所示的電梯轎廂內(nèi)的玻璃開窗。例如建筑西北角樓道的開窗位置的選擇并沒有選擇在靠近主干道的一面，而是在工管院與復臨舍中間的道路上，筆者認為此處開窗與景觀的聯(lián)系更大，此處可以遠眺岳麓山的蔥蘢美景，亦可將綠葉紅楓的近景盡收眼底，可謂頗具匠心。電梯內(nèi)的開窗更是令人感到耳目一新，在與電梯開門平行的一面上，轎廂上開了一個洞口，將金屬置換成了玻璃。這一設計可謂精妙，首先這一設計將室外的美景引入轎廂，使其成為一個活動的觀景臺，轎廂在活動的同時，人眼在視覺上能夠欣賞不同高度的美景；將轎廂的該面設置成玻璃大大減少了乘電梯者在轎廂這一狹小空間中的緊迫感，充滿人性關懷；同時在外立面上，電梯轎廂實的突兀感對玻璃幕墻整體通透的沖擊也得到緩和?？梢?，在垂直交通上，湖大工管院的開窗的確也頗具匠心，有很好的收效。

（5）對湖大建筑院采光問題的啟示

湖大建筑學院的自然采光并不是很理想，一個重要因素是由于建筑學院室內(nèi)外均采用深色水刷石作為飾面，使得空間整體色調較為暗沉，而工管院內(nèi)墻粉刷成白色，對光線的反射能力較強；而且，湖大建筑院的平面基本形態(tài)為矩形，而工管院采用橫向S形，并以帶有采光高側窗中庭進行連接，采光效果確實優(yōu)于湖大建筑院。由湖大工管院獲得啟示，由此筆者對建筑院的采光問題提出幾點愚見。首先，減少邊庭外竹庭內(nèi)的植物密度，貫通建筑學院一、二層的邊庭是建筑學院公共空間內(nèi)采光較好的區(qū)域，而邊庭外的綠化卻遮擋了較多的陽光，從圖8可以看到，這對距邊庭較遠的走道等位置產(chǎn)生了一定不良的因素。其次，建筑學院的走道采光一直不夠好，由于走道兩邊都設置了廁所、辦公室、教室等，而這些空間的光線并不能很好滲透進入走道，所以可以在走道中設置表面較為粗糙的凸鏡面或其他可將光線引入的裝置等，將走廊鏡頭玻璃幕墻引入的光進一步導向交通空間內(nèi)。最后，由于建筑學院整體色調的關系，適當補充人工光源應當提上日程。

三、淺析自然采光的發(fā)展

1.天然光氣候研究的深化

從圖中可以看到光氣候的大致分布情況，然而某一特定的光氣候區(qū)域中的不同地區(qū)由于各自的小光氣候的因素影響，仍然有較大的不同。筆者認為，利用數(shù)據(jù)對小區(qū)域的光氣候進行分析，將光氣候的研究進行不斷深化，獲得各個地區(qū)精細的光氣候數(shù)據(jù)不是沒有可能的，并且隨著學科的相互借鑒利用的程度加深，數(shù)字建模能力不斷取得進步，將來對建筑基地進行精確的光氣候建模并無可能。

2.新型的采光方法在建筑實踐中不斷出現(xiàn)

近年來國內(nèi)外對建筑自然采光進行研究的工作者對天然采光提出了很多方法與設想，其中較為有可能實現(xiàn)的有使用特殊反射介質、棱鏡或透鏡、光纖或其他材料將光線引入建筑的方法，抑或是利用能量轉換，采用“曲線救國”達到采光的效果，例如光伏照明等。筆者認為，更為綠色與精確的照明體系將在不斷的建筑實踐中進入人們的生活之中。

3.采光的觀念與方法將呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展趨勢

一般地，采光的任務主要由窗承擔，當下的建筑設計中，建筑師不僅利用常見的側窗與天窗進行采光之外，更多的采光樣式也出現(xiàn)在建筑之中，例如天穹式采光窗、帶反射擋板的采光窗、薄膜采光窗、陽光凹井采光窗等；并且在以往建筑設計中，開窗均以陰天的天空條件作為考慮，對陽光的利用考慮甚少，筆者在調研中發(fā)現(xiàn)，利用晴天采光及計算方式進行設計，約可減少15%的開窗面積，具有重要的節(jié)能與經(jīng)濟意義，以上的發(fā)現(xiàn)正在改變一些建筑的設計，更多關于建筑采光的發(fā)現(xiàn)與理論更也可能在將來的發(fā)展中對建筑的采光設計模式產(chǎn)生深遠的影響。

四、結語

本文分析了湖南大學工商管理學院院樓內(nèi)對自然采光運用的策略，對該建筑的光環(huán)境進行分析與評價。湖南大學工商管理學院在引用自然光上采用了多種策略，如采用高側窗、設置中庭、采用玻璃幕墻等不同方式，對空間的劃分，景觀的引入，氛圍的營造都取得了較好的收效；并對建筑光學的幾個方面進行了展望。希望建筑自然采光的發(fā)展能對將來的建筑設計貢獻更多的力量，在將來能看到在自然采光上有更優(yōu)異表現(xiàn)的建筑。

作者:張思源 單位:湖南大學建筑學院

參考文獻:

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