以极化波为例讨论专业教材内容的统一性.doc

以极化波为例讨论专业教材内容的统一性  摘要:在整个物理学科体系中,各部分的知识内容都是融会贯通的,彼此之间都有着千丝万缕的关系。因此,在进行教材编写时,弄清知识的来龙去脉,弄清知识的主干与枝叶、核心和拓展,也就是明确教材的内容,这是编写者编写教材的前提。专业教材内容的统一性尤为重要,本文将以极化波为例,讨论专业教材内容的统一性。并针对如何加强专业教材内容的统一性提出了自己的一些建议。关键字:极化波;教材内容;《中国教育改革纲要》中明确指出,“教材要在统一的基础要求的前提下实行多样化”。因此,导致教材数量与品种像雨后春笋一样随之增多,各个教材编写者都在追求特色,他们都想办法完善教材里面的内容。使有些教材内容的精炼程度不断提高和完善。但是低水平的教材又随之而生,不少人以垄断市场为目的,低水平的重复投资、重复建设,甚至拼凑抄袭。导致教材的泛滥,不准确、不统一的教材随之产生。各个分支学科不遵循主科教材的规定,同一个知识点在不同教材里所规定不一等等。这将在教育当中产生了极大的影响,在一定程度上阻碍了教育的发展。,是教师进行教学、学生进行学****的基本依据。不科学、不统一、甚至是错误的理论知识,不但会加重学生的学****负担,而且还会给学生带来长期难以纠正的深远影响。也会阻碍学生的能力与及正确的情感、态度、价值观的形成[1]。因此,在教材阐述物理概念、规律和规定时,应当有充分的事实依据和理论依据,并且在此基础上能有正确的逻辑推理过程,对不同教材中相同知识点的规定应讲究统一。这样才更有利于学生对知识点的掌握,减轻学生的学****负担。但是,在谢处方与饶克谨所编写的《电磁场与电磁波》第四版第五章第二节当中,对左旋极化波与右旋极化波的定义,和姚启钧所编写的《光学教程》第三版第五章第七节当中,对左旋极化波与右旋极化波的定义是完全相反的,并没有遵循教材内容的统一性。本文将以极化波为例讨论专业教材内容的统一性。 ,沿z方向转播的均匀平面波的和分量都存在,可表示为合成波电场由于和分量的振幅和相位不一定相同,因此,在空间任意给定点上,合成波电场矢量E的大小和方向都可能会随时间变化,这种现象叫做电磁波的极化。电磁波的极化是电磁理论中的一个重要概念,它表征在空间给定点上电场强度矢量的取向随时间变化的特性,并用电场强度矢量的端点随时间变化的轨迹来描述。若轨迹是直线,则称为直线极化;若轨迹是圆则称为圆极化;若轨迹是椭圆,则称为椭圆极化。合成波的极化取决于和分量的振幅之间和相位之间的关系,常取的给定点来讨论,这时式(2-2)和式(2-3)写为合成波为:《电磁场与电磁波》与《光学教程》中对椭圆偏振光与圆偏振光的描写以谢处方、饶克谨等编写的《电磁场与电磁波》第四版跟由姚启均所编写的《光学教程》第三版为例,讨论它两对极化波的描写的异同。(1)相似性比较两者都是通过波动方程(2-1),椭圆偏振光可由两列频率相同,振动方向相互垂直,且沿同一个方向传播的线偏振光叠加得到。这一中心思想去展开研究的。研究的过程大致如下:在光波沿z方向传播的情况下,便有表示的振动超前于的相位,由此可得合成播的表达式为上式表明,任意一个场点电矢量端点的轨迹是一个椭圆,椭圆的方程可以从(2-9)式中削去因子后得到由于和的值总是在和之间变化,电矢量端点的轨迹与和为界的矩形框相内切,如图1所示。一般来说,它的主轴(长轴或短轴)与轴构成角,值可以由下式求出虽然《电磁场与电磁波》与《光学》是两门不同的学科,但是对极化波的教学目标都是一样的。让学生理解极化波的概念,极化波的种类,形成各种极化波的理论推理,左旋极化波与右旋极化波的定义等。(2)差异性进行比较1)在《电磁场与电磁波》中对左旋右旋极化波的定义      当为圆极化波,电场E的端点沿顺时针方向旋转。若以左手大拇指朝向波的传播方向(这里为z方向),则其余四指的转向与电场E的端点运动方向一致,故图2所示的圆极化波称为左旋圆极化波。如图3,若以右手大拇指朝向波的传播方向(这里为方向),则其余四指的转向与电场E的端点运动方向一致,故图3所示的圆极化波称为右旋圆极化波。当为椭圆极化波,当时,它沿顺时针方向旋转,为左旋椭圆极化波;当时,它沿逆时针的方向旋转,为右旋椭圆极化波[2]。2)在《光学教程》中对左旋右旋极化波的定义当为圆极化波,当迎着光的传播方向观察时,若一个场点的电矢量端点描出的圆沿顺时针方向旋转,称之为右旋圆偏振光。如图4所示的情况都是右旋圆偏振光。当迎着光的传播方向观察时,若一个场点的电矢量端点描出的圆沿逆时针方向旋转,则称为左旋圆偏