時間：2022-02-18 22:37:42
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大家都知道，光的直線傳播、光的反射及光的折射是光學中三條最基本的規律，也是光學知識中最重要的規律，它們在日常生活中有比較廣泛的應用。下面就向大家介紹幾個利用身邊簡單的器材、人人可做的妙趣橫生的光學小實驗，希望能激起大家的學習興趣，提高實驗探究能力與創新思維能力。并運用光的傳播三條基本規律解釋實驗中出現的非常有趣的奇妙現象。
⒈ 有趣的小孔成像
根據光在同一種均勻的物質中是沿直線傳播的這一原理，光源發出的光通過小孔可在屏上形成倒立的實像，此即為小孔成像。
在一塊不透明的硬紙板上打7個小孔，在板前放一支點燃的蠟燭，這時我們就會發現在板的另一側的光屏上形成了7個倒立的燭焰的像。請大家在光屏上畫出燭焰通過小孔所成像的位置，你就會覺得趣味無窮。
根據光在同一種均勻的物質中是沿著直線傳播的原理可知，來自物體的光通過小孔后可在光屏上形成倒立的實像，這就是我們經常所說的小孔成像。這是我們的祖先早在兩千年前就發現了的奇妙現象。再如，在夏季白天濃密的樹蔭下，我們可以看到許許多多圓形的亮斑，就是太陽通過濃密的樹葉間形成的小孔成像在地面上所致，并且這些亮斑的形狀是圓的，此像與樹葉間形成的小孔的形狀無關。
⒉ 趣味無窮的黑體小實驗
找一張你所能找到的你認為最黑的紙及一只內壁是白色的瓷杯，把黑色紙剪成一張比杯口略大的紙片，覆蓋在上述白色瓷杯的杯口上。然后用膠帶把紙片與杯口的邊緣要密封嚴實。再用針尖或筆尖在紙片中心扎一個極小的孔，然后把它放在燈光下觀察，這時奇妙的現象出現了初中物理論文，你就會感到這個小孔比黑色的紙還要黑一些。同學們，你知道這其中的奧秘嗎？下面我們就對這個問題做一簡要的解釋。
這是因為沒有任何黑色的物體是完全黑色的，它們只是一種很暗的灰黑色，而被黑紙覆蓋的杯子卻近似一個黑體，即一個可以吸收所有輻射的物體。也就是說，從小孔中射進的光只有在杯子里面經歷無數次反射后，才有可能從杯出，并且發生這種情況的概率很小，因此可以認為：幾乎沒有任何輻射能夠逃出小孔，于是看上去它會比黑紙更黑。
⒊ 用水來點火
眾所周知，水火相克，水能滅火。殊不知水也能“點火”呢！大家乍一聽用“水”點火，可能會覺得不可思議，然而這確是不爭的事實，這是運用了凸透鏡的聚焦原理。不信嗎？你可以親自動手做一做下面的實驗看一看。
大家都知道，凸透鏡對光有會聚作用。同學們，你的爺爺、奶奶所戴的眼鏡就是一副凸透鏡，俗稱“老花鏡”。請你拿一個“老花鏡”放在書本上方適當的位置，你就會發現它具有放大鏡的作用。把一個凸透鏡放在太陽光下，由于它對光有折射作用，因此可以把照射在它上面的太陽光會聚于一點，適當地上下移動凸透鏡，可在地面上形成一個既小又亮的光斑，此點即為凸透鏡的焦點。若把紙片或火柴頭放在凸透鏡的焦點上，經過凸透鏡聚焦后的太陽光，不一會兒就可以把紙或火柴頭點燃。
因此如果用水制作一個凸透鏡，同樣可以使放在其焦點上的紙片或火柴頭點燃cssci期刊目錄。“水凸透鏡”的具體做法如下：把一根稍粗一些的鐵絲彎折成一個圓圈，在這個圓形的鐵絲圈上蒙上一層透明的塑料薄膜，薄膜越透明實驗效果越好。薄膜與鐵絲圈之間可以用膠帶粘牢。然后在薄膜上倒入適量的水，在水的壓力的作用下，薄膜會慢慢地下墜，這樣就形成了一個水凸透鏡。這個水凸透鏡把照射到它上面的太陽光聚焦后就可以點燃火柴頭或紙片。
根據上述實驗結果，大家不難理解，每當雨后天晴、艷陽高照的時侯，種植大棚蔬菜的農民朋友為什么必須立即清除淤積在塑料大棚上的積水。這是為了防止大棚內的蔬菜被會聚的太陽光灼燒致死。同時也不難想到在大森林里旅游觀光時，千萬不可隨意丟棄塑料袋或飲料瓶，這不僅會污染環境，還由于塑料袋或飲料瓶一旦進入雨水后，很容易形成一個水凸透鏡，由于它對太陽光具有會聚作用容易引發森林火災，其后果不堪設想。
由此不難推知，也可以利用冰塊磨制一個冰凸透鏡，用它在沒有火種的情況下，利用太陽光來采集火種。請大家不妨親自動手做一做上面所說的兩種凸透鏡，你就會覺得趣味無窮、妙趣橫生。
⒋ 讓光線彎曲
眾所周知初中物理論文，光在同一種均勻的物質中是沿直線傳播的。那么光在同一種非均勻的物質中是否也是沿直線傳播的呢？大家一定想急于知道結論，只要你做一下下面的有趣小實驗，就會明白了。
將清水注入玻璃槽里，并加入大量的白糖，不要攪拌，讓白糖自然溶解。將一束很細的光（最好是激光）射入水槽中，從槽的側面觀察，就會看到光線向槽底部彎曲，并且越向底部光線彎曲的越顯著。如圖所示。
這是由于沒有攪拌，糖溶液的濃度隨著深度的逐漸增加而增大，溶液的折射率也隨深度增加的緣故。在溶液的上部，由于折射率小，光線彎曲得不顯著。而且越到溶液的底部，折射率越大，光線彎曲得就越顯著。此小實驗有力地說明了光沿直線傳播的必要條件是：均勻的同種介質中。
⒌ 妙看光的色散
取一個平面鏡，放在盛有水的盆子之中，再用另一面鏡子把太陽光反射入室內，并斜射入盆子里的水中，再經盆子里面的鏡子反射到白色的墻上，這時我們就會看到墻上出現了由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光組成的彩色光帶。這就是光的色散現象。這種奇妙的現象是由世界著名的科學家牛頓于1666年首先發現的。雨后的彩虹的形成就是太陽光發生色散的結果。
1引言
隨著空間技術和軍事技術的發展需要，探測儀器的分辨率要求越來越高。在深冷的條件下，當需要探測的目標信號十分虛弱時，探測儀器的背景輻射主要來自儀器本身的光學系統和支撐結構，探測儀器靈敏度嚴重受到系統本身輻射的影響，為減少這一熱噪聲，冷卻光學系統是必需采用的方法。只有把光學系統冷卻及其相關部件冷卻到一定程度，才能有效地減少背景光子的通量，發揮背景極限探測器的功能，大大提高探測器靈敏度。在低溫狀態下工作的光學系統需要解決一系列新問題，這些新問題涉及材料特性、光學元件單元及系統整體性能變化、光學元件變形、低溫污染等等，這就形成了一門新興學科——低溫光學。
自上世紀七十年代開始，美國首先對低溫光學技術進行探究，最初主要用于各種觀察、測量系統，例如低溫紅外望遠鏡、空載干涉儀器等。從機載、球載到星載，大多數系統都成功有效地完成了對外空的各種探測任務。歐洲一些國家也對低溫光學系統的觀察儀器進行了探究。國內起步于上世紀八十年代末，由于國內航天及其國防事業的發展要求有高靈敏度的探測器，而這些儀器將不可避免地用到低溫光學系統。
我國的未來光學遙感系統采用了十幾個光學元件，這些系統要求冷卻到150K，并且對光學元件的控溫范圍要求非常嚴格，因此就需要研制一套低溫真空實驗裝置對相關的光學元件進行低溫實驗。
2系統實驗裝置的建立
該光學系統的最主要部件之一是動鏡裝置部分。基于反射鏡的溫度要冷卻到150K并對反射鏡的變形進行探究的目的，就需要建立一套高真空和低溫應用的實驗系統，該系統還要滿足進行其它光學元件的低溫實驗需要。系統實驗裝置由真空機組、低溫真空腔體、防振系統、測量裝置等主要部分組成。
2.1低溫真空腔體設計
低溫真空光學實驗裝置系統示意圖如圖1所示，1-機械泵2-預閥3-分子泵4-高閥5-銅帶6-低溫真空腔7-直線電機8-電源9-被測量光學系統10-ZYGO干涉儀11-光學窗口12-監控計算機13-溫控電路14-鉑電阻15-電熱器16-液氮箱17-活性炭18-氮氣19液氮20低閥。低溫真空腔體是實驗系統的核心部分，其示意圖見如圖2，1—抽氣管2-液氮桶3-上腔體4-銅帶5-引線出口6-支撐平臺7-下腔體8-電機支撐9-梯形支撐10-光學窗口11-O形圈12-動鏡支撐框架13-O形圈14-活性炭15-出氣管16-進液管。腔體總高461mm，外殼直徑284mm。內有圓柱形液氮容器，可以儲存液體約4升。其中的光學元件支撐框架是專門為動鏡設計的，其高度177mm。整個腔體可以測試直徑小于250mm,高度小于200mm的各類反射鏡和光學元件。
液氮桶下面用銅帶接光學元件裝置，當液氮桶灌注液氮后，冷量通過銅帶傳導給光學元件裝置。下腔體的石英玻璃光學窗口直徑為64mm.光學元件支撐結構由支撐平臺和固定夾板組成。用固定夾板是為了防止光學元件框架移動，并保證光線垂直射到動鏡表面上。由于動鏡需要電機驅動，而電機的發熱量為3-5W，而這部分熱量輻射對動鏡有很大影響，因此就用導熱率較高的紫銅支撐把一部分熱量盡可能的傳遞給系統外部。由于光學元件裝置部分需要冷卻因此就需要盡量避免它和外界和腔體傳遞熱量，因此就考慮用梯形支撐，由于梯形支撐壁很薄，就起到了很好的隔熱功能。
2.2真空抽氣系統和活性炭處理
真空抽氣系統由機械泵和分子泵組成。由于ZYGO干涉儀器對震動非常敏感，在光學測試的同時，關掉機械泵和分子泵。在關掉機械泵和分子泵的期間，還要維持真空腔體內的真空，故考慮在腔體內加活性炭以維持腔體內的真空度。為了去處活性炭中的水汽和其它氣體，需要對其進行烘烤預處理?；钚蕴吭诩庸さ臅r候已經固定于上組件中，所以把整個上組件放在DZF-6210真空干燥箱中，在溫度為100°C，烘烤約48小時使得真空度穩定在0.1Pa，然后再做真空低溫實驗。
2.3ZYGO激光平面干涉儀器
非平面的光學元件可以用He-Ne儀器進行光學測量，而平面型光學元件只能用ZYGO干涉儀如圖3進行測量，由于ZYGO干涉儀器對震動非常敏感，因此就需要防震辦法。如圖3為ZYGO激光平面干涉儀及其防震裝置。
3關鍵部件的分析和設計
3.1光學窗口的有限分析
干涉測量的光線要通過窗口，所以就要考慮窗口的厚度對測量誤差的影響，應盡可能使光學窗口厚度最小，同時還要能承受外部一個大氣壓的功能。在外部一個大氣壓，內部幾乎為真空的條件下，綜合考慮窗口折射帶來誤差的影響和其強度的大小，要求石英玻璃窗口的最大變形小于一個波長λ（λ=0.53μm）。
通過ANSYS軟件建立動鏡的有限元模型，并施加邊界條件，改變動鏡的厚度，進行變厚度有限元分析。如圖4-圖6是其中比較有代表性的三個分析結果。從有限元分析結果可以得到不同厚度玻璃窗口最大變形比較。光學窗口厚8mm時其最大變形0.989μm遠超過一個波長，當其厚度從10mm變到12mm,起最大變形都小于一個波長，但是變化值并不大。窗口厚度變大，其折射帶來的誤差就大，為了保證其強度，綜合這兩個因素選擇10mm厚，徑厚比為6.4∶1的玻璃窗口。
3.2梯形支撐的設計
梯形支撐是連接真空腔體和支撐平臺的關鍵部件，如圖7為其示意圖,圖中為熱端溫度，為冷端溫度。它一方面要求滿足盡量減少導熱，起到“絕熱”的功能，另一方面又要求其強度能滿足實驗的要求。
由公式4可以看出傳熱量和材料屈服強度和材料導熱系數之比成反比。欲使傳熱量越小，就應該選擇越大的材料，即材料的屈服強度盡量大，材料的導熱系數盡量小。由文獻[2和[3并且考慮到加工成本經濟性，選擇不銹鋼作為梯形支撐的材料。并計算選取梯形支撐的壁厚1mm。參閱金屬材料數據庫可得到不銹鋼的低溫導熱系數，對溫度區間20K∽300K進行擬合可以得到不銹鋼的導熱系數擬合公式如圖8所示。即
在設計載荷為500N,平安系數取1.5,不銹鋼的屈服強度為210MPa,支撐高度為0.046m,高溫端為300K,低溫端取150K。由公式（4）計算得漏熱量為0.042W,可以忽略不計。
4小結
現代技術的發展對觀測和成像設備的工作波段和空間分辨率都有很高的要求，低溫真空技術越來越受到關注。本文探究了小型低溫光學實驗裝置的相關技術。重點討論了真空低溫腔的結構、光學窗口影響及其有限元分析和梯形支撐的設計，并給出了實驗裝置的系統示意圖，對相關技術進行了探索，為近一步的低溫光學探究打下了基礎，并在以后的工作中不斷完善。
參考文獻
[1楊世銘陶文銓《傳熱學》（第三版）高等教育出版社1998
[2馬慶芳芳榮生項立成郭舜《實用熱物理性質手冊》中國農業出版社1986
2工作原理
行星光學遠程著陸模擬器主要由圖像模擬生成系統和圖像接收處理系統組成(見圖1)，其中圖像模擬生成系統擬在成熟的商用投影儀基礎上，采用重新設計的投影鏡頭，以數字微鏡陣列(DigitalMicro-mirrorDevice，DMD)作為動態景象生成器，將其投影到無窮遠處，即模擬無窮遠目標(遠程著陸)。圖像接收系統利用成像鏡頭對圖像模擬生成系統形成的模擬目標進行成像，通過CCD采集和圖像采集卡將圖像存儲在PC機上，并進行解算。
3技術要求及指標分析
3．1技術要求行星光學遠程著陸模擬器系統的設計原則實現對行星遠程自主著陸過程進行模擬，重點是能夠實現對自主著陸導航算法進行驗證。根據行星光學遠程自主著陸系統的規劃，對模擬器系統的主要要求如下:(1)模擬器系統畸變測試優于千分之一;(2)行星著陸遠程光學環境成像分辨率不小于1024×1024;(3)探測目標星等優于5等星;(4)遠程光學環境圖像分辨率不小于1280×768;(5)遠程光學環境圖像對比度不小于5000∶1;(6)行星遠程著陸光學模擬設備通光孔徑不小于直徑60mm。
3．2指標分析為滿足3．1中(4)和(5)的要求，選用優派投影儀7820HD，其標配鏡頭和DMD參數如下:(1)焦距(實測值):19．2～25．7mm;(2)F數:2～2．57;(3)鏡頭安裝基面距DMD距離(實測):37mm;(4)型號:0．65”LVDSS6001080p;(5)分辨率:1920×1080;(6)像元大小:7．5μm;(7)偏移量:120%。根據3．2中(2)的要求，選擇的CCD相機參數如下:(1)像元大小:5．5μm;(2)分辨率:1024×1024;(3)接口類型:C口。根據所選擇的投影儀和CCD相關參數，以及3.2中(6)的要求，可以確定投影鏡頭的主要光學系統參數如下:(1)入瞳直徑:60mm;(2)焦距:150mm;(3)視場:像高大于12mm;(4)后工作距BFL:大于40mm。其中視場的確定依據是DMD的大小及偏置放置，如圖2所示，由于DMD是偏置放置，同時考慮到投影鏡頭的安裝方便，將投影鏡頭的視場范圍規劃為以投影儀標配鏡頭的中心，即O點為軸上點，投影儀的視場可由式(1)計算得到。此時，可將投影鏡頭整體傾斜一定角度來實現成像鏡頭與投影鏡頭的對接，相應的成像鏡頭的設計參數如下:(1)入瞳直徑:40mm;(2)焦距:110mm;(3)視場:像高大于2．816mm;(4)后工作距BFL:大于17．526mm。
4光學設計結果
4．1投影鏡頭根據上述投影鏡頭的主要光學系統參數，選擇雙高斯為基本結構型式［15-17］，考慮到方便和成像鏡頭的光學對接，將標準雙高斯的光闌位置由中間調整到最前面，這樣就破壞了雙高斯鏡頭原有的對稱性，為了有利于像差的校正，加入了兩個單片，最終的光學結構圖如圖3所示。圖4為投影鏡頭的像差曲線，球差和軸向色差都不大，1.0視場以內的像散和場曲都很小，全視場基本無畸變。圖5為投影鏡頭的光學傳遞函數(MTF)曲線，計算的波長為486.1、587.6、656.3nm，權重1∶1∶1，空間頻率0～70lp/mm，設計值接近衍射極限。圖6為系統的點列圖，0.85視場內星點的形狀對稱性都很好。
4．2成像鏡頭成像鏡頭選擇與投影鏡頭類似的結構型式，由于它的視場較投影鏡頭要小，在雙高斯結構的基礎上只增加了1個單片就實現了像差的校正，系統結構圖如圖7所示。圖8為成像鏡頭的像差曲線，球差和軸向色差都不大，1.0視場以內的像散和場曲都很小，全視場基本無畸變。圖9為成像鏡頭的MTF曲線，計算的波長同投影鏡頭，空間頻率0～100lp/mm，MTF值均在0.6以上。圖10為系統的點列圖，1.0視場內星點的形狀對稱性都很好。
4．3投影鏡頭與成像鏡頭對接根據3．2中的分析，由于DMD的偏置，為了實現成像鏡頭整體傾斜2.085°，實際上DMD的分辨率大于模擬器系統要求的環境圖像分辨率，該傾斜角度可隨著實際使用的DMD區域進行微調，從而實現CCD像素點與DMD像素點的一一對應。整個模擬器光學系統圖如圖11所示。圖12為模擬器系統的MTF曲線，計算的波長同投影鏡頭，空間頻率0～100lp/mm，MTF值均在0.5以上。圖13為系統的點列圖，視場內星點的形狀對稱性都很好，有利于后續圖像處理。并且光線追跡結果表明，由DMD發出的圖像成像在CCD上的實際位置與理想位置最大偏離量為3.8μm，小于1個像素，相對畸變小于1%，滿足3.1中(1)的要求。
二、教學方法的改革探索
按照課程大綱的要求，在講授過程中，分別介紹了應變式、電容式、電感式、壓電式、霍爾式、光纖、CCD、溫度傳感器等一些經典傳感器的基本原理、特性、測量電路及其應用。各種傳感器章節相對獨立，可以適當地調整講授的順序。傳感器的講授基本遵循從組成結構、工作原理、分類、等效電路、特性參數到應用這一思路。另外結合較常見的被測量，教師適當地總結歸納常用的傳感器的使用要點及其選擇依據，如都是測量位移的傳感器，應變式傳感器、電容式傳感器或電感式傳感器在使用的時候區別在哪；又比如都是做開關，電容式傳感器和電感式傳感器在原理上是否有區別，等等。以前我校的教學模式是以課堂講授為主，根據教學內容開設少量的驗證性試驗。這種教學模式過于注重原理的分析，學生只是機械化地記住了傳感器的一些基本概念和工作原理，但是當要解決實際問題時卻感覺無從下手，缺乏對傳感器的直觀認識，甚至有學生體會不到傳感器的實際應用價值。鑒于此，我們有必要對傳統的教學模式進行探討，通過教學方法、教學模式的改革讓學生切身感受到將“傳感與檢測技術”的知識學以致用的快樂，實現傳統教學方法所未能達到的效果。
1.調動學生的積極性，激發學生學習的興趣。
教學方法改革的一個關鍵問題就是如何吸引學生的注意力，培養學生對課程的學習興趣。在《傳感器與檢測原理》課程的教學過程中，我們通過平時生活中比較常見的現象來引出相應的教學內容，如通過對吊扇和空調的對比，舉出溫度傳感器的作用；又如教室里的自動感應燈、審訊室的監聽設備、家用的電磁爐都是怎樣工作的；又如醫學上的進步：X照影技術、內窺鏡手術等如何實施；機器人如何識別周圍環境；最新研制的無人駕駛汽車怎么實現在高速路上的行駛；等等。通過分析吊扇和空調工作原理的區別，引出傳感器的重要性。這些實例大大激發了學生的學習興趣，使學生認識到了學習該課程的重要性，為學生學習該課程后續內容作了準備。
2.充分運用現代教學手段合理使用教具。
傳感與檢測技術課程的特點是原理多，公式復雜，推理較多。在傳統以往的教學中，教師在黑板畫原理圖或組成圖時，一方面圖形較為復雜占用很多時間，另一方面圖形缺乏立體感，無法形象地描述檢測過程，無法激發學生的學習熱情。因此在教學過程中，我們通過運用多媒體，讓傳感器參與的控制/檢測系統的過程和結果比較形象化、立體化，讓學生對其工作原理有了感性的認識；通過PPT，學生了解了各種不同類型傳感器的形狀，對傳感器有了比較直觀的印象。多媒體課件的引入充分激發了學生的學習興趣，活躍了課堂氣氛，使學生對檢測系統有了比較全面的認識。
3.教學與實驗相結合。
為加強學生的動手能力、創新意識并促進學生對課堂知識的消化吸收，我們設置了相應的實驗環節。通過實驗學生自己動手接觸各種不同類型傳感器并搭建其相應的檢測系統，一方面通過實驗來驗證原理，加強對基本定義的理解，另一方面增強了學生的測試技能、動手能力及實際問題的分析能力。
4.教學與科研相結合。
重視教學和科研的結合提高了學生的學習興趣并拓展了學生的知識面，比如在講霍爾傳感器時，結合實際科研，采用霍爾傳感器來定位，通過實際檢測系統，對霍爾傳感器的應用，包括霍爾元件的電路處理等進行介紹說明，加深學生對霍爾效應和對霍爾傳感器工作原理的理解。又比方說，要設計一個測溫系統，我們根據不同的測量溫度和精度要求會選用不同的溫度傳感器。又比方結合我校光學工程的特色，在他們比較熟悉的光學類的科研項目中，通過具體的項目介紹各種不同光電類傳感器的選取依據，包括不同類型的光源的選取。通過傳感與檢測原理知識在實際科研中的應用，學生可以更了解傳感與檢測原理課程學習的重要性。這種模式使學生認識到了傳感與檢測技術在科研中的重要性，并激發了學生學習的熱情。
5.教學與生活、社會需求相結合。
目前，部分同學缺乏對課程學習的興趣，不了解對本課程學習的意思，光學工程專業部分同學甚至認為跟他們以后的工作、研究方向沒有關系，缺乏上課的積極性，不能很好地集中注意力。再加上枯燥理論的學習讓他們很難集中精神聽課，因此，在課程的講授中最為重要的就是如何培養學生的學習興趣，激發他們對本課程的學習熱情。在知識點的講授過程中，根據專業方向的不同，要有側重點，通過一些熱門的話題或他們比較感興趣的話題引出知識點，如在介紹一種傳感器的時候，通過列舉一些現實生活中較常見的現象或者儀器，比如在介紹應變式傳感器的時候，首先向學生介紹他們較為熟悉的電子秤重計的工作原理等，在介紹電感式傳感器時可以先給大家介紹竊聽器、拾音器等他們比較感興趣的設備和比較感興趣的話題。讓學生比較直觀地了解不同傳感器的工作原理以及它的應用，讓學生認識到，傳感器在我們平時生活中隨處可見，提高其學習的積極性。
酚酸類化合物是千里光中重要的化學成分。何忠梅等［8］分離千里光全草的乙酸乙酯提取物，從中得到綠原酸和咖啡酸。王雪芬等［9］從千里光中分離得到氫醌、對羥基苯乙酸、香莢藍酸、水楊酸、焦粘酸。千里光中還含有2-(1，4-二羥基環己烷基)-乙酸［7］。
1．2黃酮類化合物
何忠梅等［8］研究表明千里光中含有槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、金絲桃苷、槲皮素、異鼠李素。史輯等［6］從千里光中提取分離出大黃素。陳錄新等［7］利用色譜技術進行分離純化，得到蒙花苷。
1．3揮發油類化合物
王道平等［10］采用固相微萃取-氣相色譜-質譜法分離和鑒定千里光揮發油成分，試驗結果表明千里光中主要含有的揮發油成分為十四烯、4-乙烯基苯酚、δ-欖香烯、4-乙烯基-2-甲氧基-苯酚、莰烯、(E，E)-α-金合歡烯和三環烯等。甘秀海等［11］利用水蒸氣蒸餾法從千里光花中提取揮發油，主要分離出(E)-羅勒烯、橙花叔醇、α-蒎烯、(Z)-羅勒烯、2-萘胺等。何忠梅等［12］從千里光中分離得到主要揮發油成分為α-石竹烯、石竹烯氧化物、棕櫚酸、亞油酸等。周欣等［13］利用GC-MS從黔產千里光中主要分離出萜類化合物、脂肪族類化合物和芳香族類化合物，含有芳樟醇、萜品醇、香葉醇、龍腦、丁子香酚、對聚傘素和植醇等活性成分。肖鳳艷［14］對千里光莖、葉進行提取、分析得到正十六烷酸、2，6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)-雙環-［3．1．1］-庚-2-烯、1-甲基-2-戊基-環丙烷等。
1．4萜類化合物
楊華等［15］從植物千里光中分得四個新艾里莫芬烷型倍半萜類成分，它們的結構分別為:7β，11-環氧-9α，10α-環氧-8-羰基艾里莫芬烷、8，11-過氧-9α，10α-環氧-6-烯-8β-羥基艾里莫芬烷、7(11)-烯-9α，10α-環氧-8-羰基艾里莫芬烷、6-烯-9α，10α-環氧-11-羥基-8-羰基艾里莫芬烷。Tian等［16，17］從千里光乙醇提取物中分離出4種藍花楹酮苷類、4種藍花楹酮類似物和4種苯醌衍生物。藍花楹酮苷類以同分異構體的混合形式存在，藍花楹酮類似物tetrahydrojacaranone、2，3-di-hydro-3-hydroxyljacaranoneethylester、jacaranoneethylester-4-O-glucoside、C-2＇monoester則為互變異構體的混合物。苯醌衍生物為藍花楹酮乙酯、藍花楹酮、藍花楹酮甲酯和千里光內酯。此外，還含有羽扇烯酮、齊墩果烷［6］。1．6其他化合物除以上論述的化學成分以外，千里光中還含有一些其他的成分。王耕等［18］用等離子體發射光譜對千里光中微量元素進行測定，結果證明千里光中含有13種微量元素，分別為Ca、Zn、Mn、Se、Fe、B、Pb、Cu、Mg、K、Na、Al、Si。Valadon等［19］系統研究表明千里光花中的類胡蘿卜素類成分有α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、β-玉米胡蘿卜素、菊黃質和毛莨黃素等。千里光中還含有木脂素類化合物消旋丁香酯素［6］和甾醇類化合物β-谷甾醇、胡蘿卜苷［7］。
2千里光的藥理作用
現代藥理學研究表明，千里光具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗腫瘤、抗氧化及清除自由基的作用。但毒理學研究表明其也具有一定的毒性。
2．1抗菌作用
千里光是廣譜性抗菌藥。饒海等［20］采用牛津杯法觀察千里光的抗菌作用，發現千里光乙醇提取液對肺炎鏈球菌、金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌和銅綠假單胞菌具有一定的抑制作用。錢剛等［21］應用倍比稀釋法檢測千里光水煎液的抗菌效果，檢測結果表明，千里光對金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、甲型副傷寒桿菌、福氏痢疾桿菌、溫和氣單胞菌和遲鈍愛德華菌均有一定的抑制作用。張文平等［22］應用血清藥理學方法研究千里光抗金黃色葡萄球菌的作用及其機制，用從千里光中分離的黃酮類化合物給小鼠灌胃并觀察含藥血清對金黃色葡萄球菌超微結構的影響，實驗表明千里光的抗金黃色葡萄球菌作用機制可能是抑制細菌的DNA、RNA、蛋白質和肽聚糖的合成，其作用有效成分可能是黃酮類化合物。
2．2抗炎作用
李華等［23］首次采用耳腫脹度抑制率藥理效應法測定千里光提取物凍干粉藥動學參數，實驗結果發現，在一定劑量范圍內給小鼠腹腔注射千里光提取物凍干粉，能較迅速地產生藥理效應，使耳腫脹度抑制率顯著提高，表明千里光提取物凍干粉具有良好的抗炎作用，且藥效持續時間較長，有利于藥效的充分發揮。張文平等［24］用二甲苯致小鼠耳廓腫脹，并給其腹腔注射醋酸致腹腔毛細血管通透性增高以及小鼠棉球肉芽腫，以此觀察千里光總黃酮的抗炎作用，實驗證明千里光總黃酮對多種炎癥模型均有明顯的對抗作用，且為千里光抗炎作用的主要有效部位之一，此作用部分是與炎癥因子PGE2的產生和釋放受抑制有關。
2．3抗病毒及抗腫瘤作用
何忠梅等［25］運用細胞體外病變效應法檢測千里光水煎劑在人宮頸癌HeLa細胞中對人流感病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒、柯薩奇病毒B3、腺病毒3型和單純皰疹病毒I型的抑制作用，實驗結果表明千里光水煎劑在體外對副流感病毒和呼吸道合胞病毒有抑制作用。其還采用MTT法測定千里光總黃酮對人肝癌細胞株SMMC-7721、人胃癌細胞株SGC-7901和人乳腺癌細胞株MCF-7的生長抑制情況，發現千里光總黃酮在體外有明顯的抗腫瘤活性［26］。成秉辰［27］采用3H-TdR摻入法觀察千里光總堿對小鼠黑色素瘤B16F10株的影響，實驗證明千里光總堿具有抑制體外培養的小鼠黑色素瘤細胞增殖作用。Collins等［28］研究表明千里光水提液對HIV-1病毒有一定抑制作用。
2．4抗氧化及清除自由基作用
陸艷麗等［29］研究千里光黃酮提取物對DPPH自由基的清除作用，發現千里光黃酮提取物對DPPH自由基有較強的清除作用。楊新星等［30］研究表明千里光中多酚提取物可有效地阻止氧自由基對DNA的損傷和對脂質的過氧化。王如陽等［31］證明千里光提取液具有較強的清除超氧自由基和羥自由基的作用，其中水提液清除超氧自由基的抗氧化活性較好，醇提液清除羥自由基的抗氧化活性較好。Liu等［32］研究結果顯示千里光水提物可有效地抑制大鼠紅細胞溶血以及大鼠腎臟和腦組織勻漿脂質過氧化作用，且具有強烈的超氧陰離子和羥自由基清除活性，僅有輕微的促氧化效應。
2．5其他作用
張靜等［33］在體外培養陰道毛滴蟲，用千里光乙醇提取物進行體外抗陰道毛滴蟲實驗，實驗結果表明千里光提取物在體外具有殺滅和抑制陰道毛滴蟲生長的作用。陳進軍等［34］采用醋酸扭體法和熱板法研究不同劑量千里光乙醇提取物凍干粉的鎮痛作用和采用骨髓微核試驗研究不同劑量千里光提取物凍干粉的致突變作用，實驗顯示122．72～130．90mg·kg－1千里光提取物凍干粉能同時滿足無致突變作用和顯著鎮痛作用的雙重條件。譚宗建等［35］用四氯化碳建立小鼠肝損傷模型，以聯苯雙酯為陽性對照，對不同劑量的千里光進行保肝作用研究，結果發現千里光能顯著降低血清ALT、AST的升高，抑制肝臟組織病理學改變，保護肝功能。
2．6毒理研究
韓佳寅等［36］采用小鼠全胚胎培養模型，觀察千里光中千里光堿對胚胎生長發育和組織器官形態分化的影響，實驗結果顯示隨著千里光堿濃度的增加，胚胎的生長發育和組織器官形態分化受到的影響越來越嚴重，其中卵黃囊循環、心、視系統、嗅系統、下頜突和后肢芽的影響最為明顯，這表明千里光堿對體外培養的小鼠胚胎有明顯的毒性作用，也說明妊娠期暴露于該化合物中會對胎兒具有潛在的毒性。趙雍等［37］探討千里光及其復方千柏鼻炎片的胚胎毒性及其特點，為妊娠期安全用藥提供參考，結果顯示千里光單味藥及千柏鼻炎片均具有一定程度的胚胎毒性，主要表現為骨骼發育異常。于增杰等［38］通過小鼠畸形試驗，發現千里光70%乙醇提取物在高劑量下能夠引起雄性小鼠畸形。陳進軍等［39］制備了千里光70%乙醇提取物凍干粉，用昆明種雌雄性小鼠進行了該提取物的微核試驗，結果表明千里光70%乙醇提取物僅在較高劑量時能夠對小白鼠產生致突變作用。王秀坤等［40］觀察我國不同產地千里光對小鼠的急性毒性反應，實驗證明不同產地千里光毒性有很大差異。夏啟松等［41］在基因表達層次上探討中藥千里光乙醇提取液對小鼠肝臟的毒性機制，發現千里光可導致小鼠肝臟基因表達譜顯著變化，且差異表達基因與其肝損傷間有高度關聯性，這對闡明千里光屬植物的肝損傷機制具有十分重要的作用。
2光化污染自動監測技術
開展大氣光化學污染監測主要是開展臭氧以及對生成臭氧(光化煙霧)的主要前體物質和光化污染生成物的監測(NOx、NOy、CO、SO2、甲烷/非甲烷總烴、高沸點/低沸點臭氧前體物、有機氣溶膠等)，同時對太陽輻射強度以及城市的氣象(風速、風向、溫度、相對濕度等)、空氣擴散條件等進行同步觀測。本文根據自動監測技術的發展，對光化污染較為前沿的自動監測新技術進行介紹。
2．1O3、NOX、SO2和CO監測
O3是光化反應產生的最直接、最重要的污染物，常常作為光化煙霧污染強弱的指標，NOx=NO+NO2，NO2的存在是產生光化反應的必要條件，而SO2和CO是光化污染反應的重要前體物。以上4種參數監測技術從20世紀80年代開始發展至今，目前已非常成熟，本文就不再贅述。
2．2臭氧柱濃度的監測
柱濃度是指污染氣體在空間上的垂直分布濃度，長期監測污染物的柱狀濃度可以反映其在空間中的濃度變化趨勢，對開展城市空氣質量監測，研究區域空氣污染分布以及污染通量傳輸具有重要作用。目前監測污染物柱狀濃度主要使用的是被動DOAS監測技術，利用污染物的吸收光譜不同，采用光譜擬合技術得到污染氣體的斜柱濃度，即污染氣體沿光路的積分濃度，結合輻射傳輸模型計算出大氣質量因子以及污染物的垂直柱濃度。
2．3總反應性氮氧化物NOy
總反應性氮氧化物NOy=NOx+NOz=NOx+NO3+2N2O5+HNO3+HNO4+HONO+PAN+MPAN+硝酸鹽+烷基硝酸鹽。對環境空氣中總反應性氮氧化物NOy進行監測可以幫助了解大氣中總反應性氮氧化物的組成特征以及形成光化學煙霧的機理。在監測方法上NOy與NOX相同，均為化學發光法，監測方法的區別在于:NOy的鉬轉化爐在樣品氣采樣入口處，所有的含氮氧化物在采集入口處根據電磁閥的切換，一路通過鉬轉化爐全部轉化為NO，參與化學發學反應得到NOy值，一路不通過鉬轉化爐直接參與化學發光反應得到NO值;而NOX的鉬轉化爐在儀器內部，樣品氣通過采樣管進入儀器后，大部分非NO2的含氮氧化物已經揮發或反應成其它物質而不能被捕獲。
2．4非甲烷總烴(NMHC)和揮發性有機物(VOCs)
(1)非甲烷總烴(NMHC)監測非甲烷總烴(NMHC)通常是指除甲烷以外的所有可揮發的碳氫化合物(其中主要是C2～C8)，是形成光化學煙霧污染的重要前體物，長期觀測NMHC，通過光化煙霧反應動力學模型和軌跡模式繪制EKMA曲線，如圖1所示，以了解當地光化污染是受NHMC控制還是受NOX控制，以便做相應的污染防治工作。非甲烷總烴自動監測方法主要是采用氣相色譜法，氣相色譜的分離原理實質上是利用樣品中各組分在色譜柱中的氣相和固定相間的分配系數不同，當汽化后的試樣被載氣帶入色譜柱中運行時，組分就在其中的兩相間進行反復多次的分配(吸附－脫附－放出)，由于固定相對各種組分的吸附能力不同(即保存作用不同)，因此各組分在色譜柱中的運行速度就不同，經過一定的柱長后，便彼此分離，順序離開色譜柱進入檢測器，產生的離子流信號經放大后，在記錄器上描繪出各組分的色譜峰。非甲烷總烴常常和甲烷一起檢測，檢測器一般采用氫火焰離子檢測器(FID)。氫焰檢測器(FID)是以氫氣和空氣燃燒的火焰作為能源，利用含碳氫化合物在火焰中燃燒產生離子，在外加的電場作用下，使離子形成離子流，根據離子流產生的電信號強度，檢測被色譜柱分離出的組分。(2)揮發性有機物(VOCs)監測揮發性有機物(VOCs)是指沸點在50～260℃、室溫下飽和蒸氣壓超過133．32Pa的易揮發性有機化合物。大多數VOCs化合物(如低碳數的烯烴、烷烴)具有大氣化學反應活潑性，是形成光化學煙霧污染的重要前體物，VOCs日益成為表征城市大氣污染的重要指標。VOCs自動監測方法主要也是采用氣相色譜法，使用在線氣相色譜分析儀，一般可以檢測低沸點(C2～C5)項目:乙烷，乙烯，丙烷，丙烯，異丁烷，正丁烷，反式－2－丁烯，順式－2－丁烯，1－丁烯，異戊烷，正戊烷，1，3－丁二烯，反式－2－戊烯，1－戊烯，異戊二烯?？蓹z測高沸點(C6～C12)項目:苯，甲苯，乙苯，間、對二甲苯，鄰二甲苯，1，3，5－三甲苯，1，2，4－三甲苯，1，2，3－三甲苯，2，2，4－三甲基戊烷，正己烷，正庚烷，2－甲基庚烷，辛烷等，檢測器分別采用的是氫焰檢測器(FID)和離子化檢測器(PID)。光離子化檢測器(PID)原理是使用紫外燈(UV)光源，將有機物“擊碎”成可被檢測器檢測到的正負離子(離子化)，所形成的分子碎片和電子由于分別帶有正負電荷，從而在2個電極之間產生電流，根據電流信號的強度檢測該組分的濃度。在被檢測后，離子重新復合成原來的氣體，因此PID檢測器是一種非破壞性檢測器。
2．5PAN/PPN在線監測
PAN(過氧乙酰硝酸酯)和PPN(過氧丙酰硝酸酯)是大氣光化煙霧的特征污染物，對人體健康、植物及生態環境有極大的危害。PAN和PPN可以作為光化學反應的指示物，其濃度的獲得對于正確估算光化學臭氧產生率十分重要。PAN/PPN在線氣相色譜1992年開始研發，經過多次升級后于近幾年從德國傳入我國。其原理是樣品氣在低于室溫的毛細管柱進行氣相色譜分離后，由電子捕獲器(ECD)檢測。其動態的校準單元是基于NO校準氣流的光化學合成PAN或PPN。
2．6OH•(羥基自由基)監測
OH•是大氣中最重要的氧化劑，它控制了絕大多數大氣痕量組分的氧化去除，尤其是在光化學煙霧的產生、城市大氣中二次氣溶膠的生成等過程中起著重要作用。雖然我國對城市大氣中的常規氣相污染物和顆粒物已有一些測量和研究，但對于城市大氣污染產生的機制了解得并不十分清楚，而對城市大氣OH•的系統測量基本上屬于空白。對OH•的測量應用較廣泛的技術是激光誘導熒光LIF法。LIF方法是基于OH•在308nm附近存在尖銳吸收光譜的物理特性，使用窄帶激光器在此波段內照射含OH•的氣體樣品使得OH•產生共振熒光，在入射激光的正交方向上對307～311nm波段內熒光光子進行計數，結合標定實驗導出的靈敏度，從而定量測定大氣中OH•的濃度。
2．7PM10、PM2．5、PM1(顆粒物)監測
伴隨光化煙霧還會有大量細粒子即二次細顆粒物(secondaryfineparticulatematters，SFPM)產生，如硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、黑炭(BC)以及有機碳(OC)等，因此對光化污染監測需對顆粒物PM10、PM2．5、PM1進行長期監測。顆粒物自動監測方法主要有β射線法、微量振蕩天平法、光散射法以及β射線法聯用光散射法等。β射線法、微量振蕩天平法經過30多年的發展已經比較成熟，光散射法是近幾年發展起來較新的技術。其原理如下:半導體激光源以高頻率產生綠色激光照射樣氣室，其頻率足夠快，保證在樣氣中的顆粒物質量濃度在一定范圍(0．1～1500μg/m3)內，不會錯過穿過氣室的任何顆粒物。如有顆粒物存在，激光照在上面會發生散射，在同一平面上與激光照射方向成90°角的檢測器會收到被對面的反射鏡聚焦的散射光，其強弱與顆粒物的直徑大小有關系。光散射法單獨使用不但可以測量顆粒物質量濃度，還可以測量不同粒徑大小顆粒物(如直徑從0.25～32μm)的數量濃度。光散射法也可以和β射線法聯用，可以使顆粒物監測儀在短時間內的分辨率、準確度和精確度有很大提高。
2．8太陽輻射觀測
光化煙霧反應與太陽輻射直接相關，一般太陽輻射越強，大氣光化反應就越厲害，臭氧濃度會更高，因此對太陽輻射進行長期觀測是很有必要的。目前測量太陽輻射光譜特性的儀器是太陽輻射計，它可用于同時測量不同波長的太陽直接輻射、天空散射輻射、地面反射輻射或太陽總輻射等輻射量，可以計算出大氣中水氣、臭氧以及氮氧化物等污染氣體分子在整個大氣層中的總含量，反演出氣溶膠粒子譜和光學特性等參數。
2．9大氣穩定度
大氣穩定度是指疊加在大氣背景場上的擾動能否隨時間增強的量度。大氣穩定度是影響污染物在大氣中擴散的極重要因素。當大氣層不穩定，熱力湍流發展旺盛，對流強烈，污染物易擴散，但是全層不穩定時，湍流受到抑制，污染物不易擴散稀釋，特別當逆溫層出現時，通常風力弱或無風，低空像蒙上一個“蓋子”，使煙塵聚集地表，造成嚴重污染。目前使用普遍的大氣穩定度自動儀主要是基于β射線測量方法的24h自動采樣和PM10顆粒物質量濃度在線監測儀器。同時，儀器在設定的每個采樣分析周期中，通過蓋革計數器測量所收集顆粒物樣品中氡元素之放射性大小，獲得大氣穩定度值(與樣品中氡元素之放射性大小正相關)及相關參數。
2．10氣象綜合觀測
有利于光化反應的的氣象條件除了太陽輻射強、大氣穩定外，還有低濕度、低風速和高壓，因此氣象綜合觀測是必不可少的。氣象監測參數包括風向、風速、溫度、濕度、壓力、雨量等。比較常用的機械式的氣象傳感器使用時間長活動部位會有結垢和腐蝕等問題，影響數據準確性，且故障率比較高。目前有一種采用超聲風新技術的一體式氣象儀，其風向、風速使用超聲風原理，雨量傳感器使用雨鼓聲學振動壓力感應式或多普勒方式，壓力、溫度和濕度傳感器集成在內部(電容傳感器)，這類一體式傳感器集成化好、維護量極低、數據較為準確和穩定。超聲風工作原理:風傳感器有3個等間距的超聲波變換器位于同一水平面上，它們組成一個變換器陣列。通過測量超聲波從1個變換器傳播到另外2個變換器所用的時間來確定風速和風向。風傳感器測量沿變換器陣列所形成的3條路徑的傳送時間(雙向)，此傳送時間取決于沿超聲波路徑的風速。如果風速為零，則正向和反向傳送時間相同。當風向與聲音路徑的方向相同時，上風向傳送時間將變長，而下風向傳送時間將變短。雨鼓聲學振動壓力感應式的原理是:其傳感器上部為不銹鋼鼓面，內部為空腔，空腔內部設置了高精確性的微震動傳感器。在監測雨量的時候，可以將每個微弱的雨滴到鼓面的震動轉變為電信號，通過儀器內部計算模塊進行準確計算得出實時降雨強度。多普勒方式測雨量是根據雷達氣象學原理，降水強度與降水粒子的反射因子有關，也與降水粒子的含水量有關，而反射因子與回波強度有關，回波強度與基本反射率和回波厚度有關，因此多普勒方式依據降水粒子的基本反射率、回波厚度和降水含量來定量估算降水強度。
2．11遙感監測
遙感監測技術也是這幾年迅速發展起來的新技術，它是以衛星、飛機、地面基站等方式，將工作平臺從地面上升到高空，因此可以得到大面積的動態信息，具有整體性和宏觀性的特點，被用來彌補地面環境監測的不足。遙感監測技術主要是通過物體對大氣中各種頻率電磁波的輻射或反射，不與物體進行直接接觸，遠距離辨識及測量目標對象的一種監測技術。大氣環境遙感主要監測對象是大氣中的O3、C02、S02、CH4等與大氣環境質量和全球環境變化密切相關的大氣可變組分以及氣溶膠、有害氣體、沙塵暴等大氣雜質。在對臭氧遙感監測中，使用較廣泛的傳感器有TOVS、TOMS等。其中，TOVS探測器選用9.6!m作為探測通道，通過測量地面發射的電磁輻射在臭氧9．6!m吸收帶處被大氣中臭氧吸收的強度來探測大氣中臭氧的含量。TOMS是通過測量后向太陽紫外輻射中的4個光譜通道的輻射值(其波長分別為312、317、331和339nm)，其中臭氧的最強吸收(312nm)輻射和最弱吸收(331nm)輻射的比值就可以反演出大氣中臭氧的總量。
2．12其它監測
除以上監測項目外，可以根據當地實際情況，對氣溶膠化學組分進行監測，如在線測量可溶性陰陽離子濃度，有助于對細顆粒物的成分進行來源解析。另外還可以對OC/EC(有機碳/元素碳)進行監測(熱化學法)，其中EC直接來源于化石燃料的不完全燃燒，是一次人為大氣污染的很好的指標。OC則包括污染源直接排放的一次有機碳POC和碳氫化合物通過光化學反應等途徑生成的二次有機碳SOC，常常用OC/EC的值來判斷二次污染程度，因此準確測量OC、EC的值，對于追溯大氣氣溶膠污染來源及氣溶膠的形成與變化過程有很重要的意義。
1、平面結構設計需要學生掌握設計各個元素以及元素之間搭配的內容
這需要學生在進行學習的過程中，多了解各類廣告設計的元素層次，來豐富自身的元素儲備。平構課程需要學生擁有良好的創造性思維，需要學生在面對不同的廣告主題的時候，創造出屬于自己的平面元素。如點、線、面這類基本的平面元素的使用，需要有扎實的基本功，并通過這一部分元素的訓練，掌握基本元素的對稱、重復、漸變、發射、變異、密集、對比、分割和錯視等基本形式。一個好的廣告創意在其元素的搭配形式上必定會有其出彩的地方。教師在進行這一部分內容的教學過程中，應多注意基本元素的訓練，基本元素之間的多重組合形式鍛煉，是一個好的創意表現的基礎，這樣不僅能幫助學習鞏固基礎知識，還能在一定程度上形成自己的創意風格，為后期廣告設計打下堅實的基礎，開拓學生的思維。觀察能力和想象力是平面構成的教學活動活動的重心，學生在學習過程中需要主動地去接受、去思考、去想象，這樣才能降低學生平面表達的難度，從而創造出屬于自己風格、自己理解的平面圖像。
2、色彩搭配課程
主要研究的是色彩搭配所蘊含的物理學知識以及色彩與任務心理活動之間關聯的探討的課程。在這一部分內容教學的過程中，重心應該偏向色彩的表現能力。美學的效果需要由色彩和線條共同來體現，其中色彩能夠給人更為直觀的視覺沖擊，學生在學習東風過程中需要掌握色彩表現的規范。色彩的關系包括：對比、調和、統一等，這諸多內容在同一個廣告設計中出現，如果搭配的好，能夠給觀眾美的享受，然而一旦色彩之間出現不協調或者相沖，就很難達到讓人記憶猶新的感覺，色彩的搭配需要自然，同時學生在學習色彩布置這一部分內容的時候，需要研究心理學與色彩之間的關聯，把設計的理念真正地融入色彩，讓人在看到廣告設計的同時就能聯想到設計者的意象。
3、學生審美能力的鍛煉是色彩搭配教學的主要內容
與此同時，學生在進行這一部分內容訓練的過程中，需要熟練掌握基本的繪圖工具以及特殊的色彩圖像表現形式。目前，計算機應用軟件的飛速發展，一系列計算機繪圖軟件逐漸進入人們的視野，在進行廣告設計的過程中，教師可以引導學生利用部分輔助工具進行設計，例如CorelDraw矢量圖軟件的應用，在手繪訓練的過程中，我們通常需要給圖像上色，如果自己調色則需要花費大量的時間，并且不方面更改，然而利用CorelDraw的網格工具進行上色的時候就方便許多，并且在更改的時候也很便捷。軟件的引入，幫助學生在進行廣告設計的時候，重心可以偏向設計的創造方面，畢竟一個好的創意需要良好的創新思維。
1.進一步強化案例教學法
如今經管類院校在教學中廣泛采用案例教學法。廣告學作為一門綜合學科，具有非常強的操作性和創新性。這門學科需要學生在掌握基礎知識的前提下，發揮創意，不僅要善于學習理論知識，更要善于觀察生活、把握時代特色，鼓勵發散思維、嫁接思維。因此，案例教學法在課程學習中尤為重要。第一，經典案例。在廣告學中，有許多理論來自于廣告創作人的實踐經驗總結。在課堂講述中，用經典案例來說明，更能刺激學生對理論的學習熱情。第二，代表性案例。將廣告熱點作為案例講述，并帶領學生深入分析。要培養學生的創造能力，必須讓學生多觀察、多思考，也就是啟迪學生的思維創造力。學生本來就喜歡追趕潮流，也樂于去接受新事物，廣告熱點問題本身就受到學生的關注，以此作為突破口，更能引起學生的共鳴。第三，網絡廣告案例。在目前的廣告學課程體系中，對具有時代特征的新媒體、網絡廣告模式的講述非常少。但這又是未來的營銷、廣告發展的方向。因此，在課程講述中有選擇地講述網絡營銷案例，啟發學生的思維。在平時的工作中，教師需要收集廣告案例，建立案例庫。管理類課程有一個共性，即權變的影響:環境不同，則方法不同。案例的學習就是要讓學生學會尋找不同的變量，并匹配不同的理論，查找解決方案的過程。此外，對于授課教師來說，案例收集的過程也是獲取知識的過程，并不斷關注時展的特征。在案例教學的過程中，教師雖然是將主動權交給了學生，讓學生有更多展示的機會，但教師需要將大量工作做在課前，例如對案例的精簡、整合、分析、歸納等，這也是一個學習和提高的過程。另外，教師需要在課后給學生布置作業，讓學生查找資料，尋找解決方案，多動手，勤動腦。通過多看、多想、多練，培養學生對廣告創作的感覺。
2.專題教學法
教師需要結合課程內容，結合實際情況有針對性的做些專題講座。在專題教學法中，可以將課程中的重復內容進行凝結歸納，并在主題突出的情況下啟發學生的思維能力。這種教學法需要結合教材，又高于教材，突出主題，增強教學的針對性。例如，在廣告學課程中，廣告心理學部分與消費者行為學的重合、廣告調查部分與市場調查與預測課程的重合等，通過專題教學法可有效消除。
3.演示教學法
演示教學法的重點在于優秀廣告的展示。只有看得多，才能鍛煉出學生的欣賞能力。當代的教學手段日趨先進，教師可以利用電腦、投影儀、互聯網等多種信息教學手段，靈活運用PPT課件插入廣告圖片、播放廣告視頻等多種方式，讓學生欣賞優秀廣告作品的同時，有目的地講述作品成功點在何處，提升學生的廣告欣賞水平，了解廣告成功的因素，潛移默化式地提升學生的廣告創作能力。另外，可以通過作業的方式，要求學生在課后查找有名的廣告網站，例如中華廣告網、中國廣告設計網、中國廣告網等，通過某個主題搜索、尋找優秀的廣告作品，使學生提高廣告素養，達到教學目的。
4.實踐教學法
實踐教學是讓學生整合知識，快速成長的有效途徑，但這類教學需要整合企業資源，尋找適合學生操作的廣告項目，來達到提升學生能力的目的。例如，讓學生參與創業策劃大賽、營銷策劃大賽、與某些企業合作參與廣告設計項目、包裝品牌設計項目等，讓學生在實際設計中獲得直觀的認識，教師在旁指導說明，增強學生的實踐能力。另外，在課堂中，還可以通過某些課題，讓學生開動腦筋，例如:關于某某項目的廣告主題的思考、對某項目策劃的廣告方案等。在這里需要提出的是，基于網絡廣告的迅速發展和新媒體的出現，如何有效地利用網絡進行廣告宣傳，是需要教師考慮和學生學習的一個重點。畢竟，目前在網絡上做宣傳的方式都具有很強的技術性質，例如搜索引擎、博客營銷、病毒營銷、植入式廣告等。但隨著時代的發展，營銷專業和廣告專業的學生就業時會向網絡廣告領域擴展，不掌握這部分的技術就意味著與時代的需求脫節。因此，教師在課程教學中，也需要有目的的加強這部分的培養。
5.研究教學法
當然，我們在課程的學習中，也需要加強學生對知識點的掌握，引導學生加強課外閱讀，并指導學生閱讀文獻，確定研究方向，用科學研究的方法來解決廣告問題，并學習寫作專業論文，為以后的學習打下基礎。這種方式可以和課程考核機制結合，培養學生的科研創造能力。
二、“伯樂相馬”與名人廣告
名人廣告是現代廣告中常見的一種方式。請名人代言廣告有諸多好處，一來名人之所以成為名人，必在某個領域有過人之處或對社會有突出貢獻，請名人做廣告容易獲得受眾信任；二來名人都有專屬于自己的粉絲，而粉絲會自覺不自覺地模仿或支持偶像的行為，如果名人代言了某個產品，那么粉絲也有可能因為偶像的推薦而使用該產品，從而極大地促進產品銷售。其實名人代言廣告古已有之，如“伯樂相馬”。據《戰國策•燕二》記載：“人有賣馬者，比三旦立市，人莫之知。往見伯樂曰：‘臣有駿馬，欲賣之，比三旦立市，人莫與言。愿子還而視之，去而顧之，臣請獻一朝之賈。’伯樂乃還而視之，去而顧之，一旦而馬價十倍。”同一匹馬，在市場上呆了三天無人問津，但請來伯樂到市場上看了兩眼后，這匹馬不僅當天就賣出去了，而且價格漲了十倍，效果可謂立竿見影，這充分說明了千里馬還需伯樂識的道理，這就是名人代言廣告的力量。
三、“武松打虎”與廣告語
廣告語又稱廣告口號、廣告標語，是廣告中具有特殊功能且舉足輕重的一句話。好的廣告語能夠樹立產品和品牌的鮮明形象，讓人印象深刻，激發消費者的購買欲望。依靠一句好的廣告語一舉成名的品牌數不勝數，比如，“好迪真好，大家好才是真的好”讓人認識并記住了好迪洗發水，“農夫山泉有點甜”讓人記住了農夫山泉，“鉆石恒久遠，一顆永流傳”讓人記住了戴比爾斯（DeBeers）。一般來說，好的廣告語應具有以下幾個特征：一是符合KISS原則，KISS就是“KeepItSweetandSimple”，簡潔甜美；二是與眾不同；三是通俗易懂。在《水滸傳》中，就有一句絕妙的廣告語，即“武松打虎”一節中的“三碗不過崗”。武松到景陽崗本意并不是為了打虎，而是尋找他的兄長武大郎，然而當他來到景陽崗下，看到了一個店家的廣告“三碗不過崗”，正是在這句話的刺激下，武松連喝了十八碗酒，然后上山打了老虎，成為一段廣為流傳的歷史佳話。且不論這段歷史真實與否，單論“三碗不過崗”這句話，即使放在今天，依然是一句不可多得的精彩的廣告語。其精彩之處有三：一是目標受眾定位準確，景陽崗地處荒郊野嶺，經過的鮮有文人雅士，販夫走卒居多，這句話沒有故作風雅，而是通俗易懂，非常貼合目標受眾的接受水平；二是易于激發受眾的逆反心理，武松正是受了“不”字的刺激，你說喝了三碗酒就過不了景陽崗，我偏喝給你看，結果他連喝了十八碗酒，說明這種反向訴求很好地促進了銷售；三是夠短，好的廣告語無需贅言，五個字足矣。
四、酒旗與路牌廣告
路牌廣告最早的形式恐怕就是酒旗了。古代文學中對酒旗多有描述，比如，白居易《曲江》中的名句“細草岸西東，酒旗搖水風”，杜牧《江南春》“千里鶯啼綠映紅，水村山郭酒旗風”，劉禹錫《堤上行三首》“酒旗相望大堤頭，堤下連墻堤上樓”，張籍《江南行》“長干午日沽春酒，高高酒旗懸江口”，韋應物《酒肆行》“碧疏玲瓏含春風，銀題彩幟邀上客”等，不勝枚舉。顯然，酒旗給古人的生活增添了不少色彩，因此，深得眾多文人墨客的青睞?？梢?，酒旗在當時已是一種非常成功的廣告形式，甚至可以堪稱商業性和藝術性完美結合的典范。到了宋代以后，不僅酒旗廣告上的裝飾手法已很豐富，而且還有很多畫家也以酒旗入畫，如《清明上河圖》，橋頭就有一間酒樓，上懸五條幅旗，上書“新酒”。再后來，酒旗甚至已不再僅僅是酒樓本身的一種標志廣告，還變成了一種廣告媒體。有的酒旗直接被用作酒的廣告，如明代正德年間朝廷開設的酒館，酒旗上題有名家墨寶：“本店發賣四時荷花高酒”，荷花高酒是當時宮廷御釀；有的酒旗則標明經營方式，如《歧路燈》里的開封“西蓬壺館”木牌坊上就書寫著“包辦酒席”；更多的酒旗則極力渲染酒香，如清代八角鼓曲《瑞雪成堆》中“杏花村內酒旗飛”的酒旗上就書寫著“開壇香十里，就是神仙也要醉”等字樣。今天，酒旗已演變成琳瑯滿目的路牌廣告、旗幟廣告、燈箱廣告、圍墻廣告等，形式更加多樣化，內容也更豐富。
（1）植物緒論中講到什么是生物？可結合花木叢生的秀麗山川，人與自然的和諧共處這張掛圖說明人類生存和發展依靠自然資源、自然環境。
（2）講到綠色植物光合作用、呼吸作用、蒸騰作用時應給學生講明植物對生態環境的調節作用，植物為人類提供了食品、能源、氧氣；植物的根可固土防沙防風等。
（3）在講授《根對水分和無機鹽的吸收》時，可滲透到重金屬污染物隨植物水分和無機鹽吸收進入植物體，并通過食物鏈危害人體健康。
（4）動物教材中海洋魚類一節內容，教師可以讓學生了解我國海洋生態系統面臨的困境：近海域受到不同程度的污染，生態破壞已經比較嚴重。由于污染和生態破壞導致沿海、近海海洋生物物種減少，漁業資源衰退，質量下降。
（5）在《生物圈是地球上最大的生態系統》內容中，讓學生探討“生物圈2號”失敗的原因，使學生意識到進行環境保護是實現人類可持續發展的必由之路。作為生物教師，應不斷挖掘教材中涉及的環保內容，進行擴充，適時的滲透環保意識，這樣才能在潛移默化中，達到對學生進行環境教育的目的。
二、剖析我國環境保護現狀
我國以地大物博、資源豐富著稱于世。我國土地面積約等于40個英國，17個法國，26個日本，位居世界第三。然而我們人均耕地面積僅有1.3畝。為了生活，我們與植物爭奪地皮，與動物爭奪食物，使我國動植物資源遭到破壞；為了生存大力發展工業，使淡水、海水污染，使土壤、大氣污染。結果，當今地球雨林正以每年175公里的速度消失，40多種魚類因污染和過度捕撈瀕臨滅絕，每年約有2.8億人淪為生活在空氣混濁的城市。環境資源是人類生存的基礎和發展的條件，人們在深受自然生態破壞帶來的苦難之后認識到：只有合理利用資源，保護生態平衡，才能實現經濟和社會的可持續發展。我國從中央到地方對環境保護日趨注重，1992年我國就出席了首次《聯合國人類環境會議》，把每年6月5日定為環保日，并在每年的這一天以一定主題宣傳人與自然。通過對環境現狀的分析和環境保護的措施介紹，使學生懂得我們所生活的地球是怎樣一個環境，同時要讓學生明白我們國家關于環境治理，環境保護的決心和舉措。
三、開展多樣化教學活動
教學活動中，為了讓學生更進一步了解我們周圍環境現狀，教師可以組織學生實地調查生活周圍生態環境，在調查基礎上，撰寫“環境保護小論文”，“調查報告”或在學校內設立“環境宣傳專欄”。通過這些活動引發學生對環境保護的進一步思考。在學習相關知識的基礎上，教師結合實際確定“環境保護小論文”、“調查報告”等主題，確定調查的地點、時間、要求，讓學生實地調查，把調查結果和調查中自己的認識、體會以“環境保護小論文”、“調查報告”形式書寫出來。調查中可以請家長參與，一方面幫助學生完成調查，另一方面達到環境保護宣傳目的。例如在耿馬縣，可對糖廠等進行調查，了解污染物、污染源對水質、土壤、植被、農業的破壞和影響，并訪問環境保護局，了解我縣主要環境問題，防污措施及執行情況，從而寫出有據有理的小論文和調查報告，在小論文和調查報告中提出合理化建議，呼吁全縣人民重視環境保護。通過環保主題的各種活動開闊學生視野，增長見識，同時也培養了學生的實際能力，在接受生態觀教育中，熱愛我們的大自然，在保護環境的生態意識中養成良好的生活習慣，增強生態意識。
2設計思路
2．1教學重點和難點
教學重點:光的折射規律的建立．教學難點:利用光的折射規律解釋生活中的一些現象．
2．2實驗設計思路
初二的學生由于剛剛接觸物理，自己動手做實驗的次數應該還不是太多，動手能力和觀察能力都有待加強．而光的折射這一節主要是靠實驗來完成教學目標的．因此如何選擇合適的實驗器材讓學生既能很方便的進行實驗操作，又能很直觀的觀察到實驗現象是這節課能否成功的關鍵．當然，實驗順序的安排也是非常重要的．考慮到學生對光學實驗器材在前面一章已有接觸，但對研究光的折射特點的器材處理還沒有經驗，所以決定先做演示實驗．這樣既可以讓學生知道如何操作，又可以讓學生觀察到光的折射現象．在學生實驗設計中，實驗的設計由簡到難，層層深入．每次實驗學生所用器材基本一樣，只是要求有所不同，這樣即使學生第一次實驗不成功，也會在以后的實驗中慢慢掌握做實驗的技巧，體會到成功的喜悅．
3實驗教學過程
3．1新課導入
教師演示實驗:(1)光在空氣中沿直線傳播．(2)光從空氣斜射入水中．教師提問:同學們在剛剛的實驗中看到了什么現象?學生分小組討論后回答．(注:通過教師演示實驗，激發學生探究熱情．同時熟悉新器材的使用．)教師提問:在前面我們曾學過光在什么情況下沿直線傳播?學生回答．教師提問:現在光從空氣斜射入水中，傳播方向為什么發生了改變?學生討論后，可在教師的引導下回答．教師演示實驗:光從空氣斜射入玻璃．教師提問:同學們在剛剛的實驗中看到了什么現象?學生討論回答．(注:通過進一步類似的演示實驗，讓學生對光的折射現象有個初步印象．同時更加熟悉新器材的使用．)教師:現在請同學們完成兩個實驗:學生實驗:(1)光從空氣斜射入水中;(2)光從空氣斜射入玻璃．教師提問:大家在剛剛的實驗中看到了什么現象?請一個學生回答，其他學生可補充．教師:這些實驗也可表明光可以在玻璃、空氣、水中傳播．像這些可以讓光通過的物質我們稱之為光的傳播介質．對上面的實驗我們可以歸納為:光在均勻介質中沿直線傳播;光從一種介質斜射入另一種介質時，有一部分光被反射回來，有一部分光進入另一種介質，且光的傳播方向發生改變．這就是我們本節課要研究的內容:光的折射(板書)．
3．2進行新課
教師:光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生偏折的現象叫做光的折射．用多媒體展示光從空氣斜射入水中的現象和光學示意圖．分別介紹入射光線、反射光線、折射光線、法線、分界面、入射角、反射角、折射角等概念．教師:請大家利用手邊器材完成下列兩個實驗，注意觀察所有的光線是否在同一平面且在紙上畫出大概的折射光線，標出入射角和折射角．(1)光從空氣斜射入水中．(2)光從空氣斜射入玻璃中和從玻璃磚中出來的情況．教師:請大家根據畫出的光路圖，比較折射角與入射角的大小．注:學生在實驗的同時畫出光路圖，既可培養學生的動手能力又能提高學生的思維能力．學生完成實驗，畫完圖后，教師選一個學生畫的圖進行實物投影，講解評價．教師:請大家再次利用手邊器材完成下列幾個實驗，并在紙上畫出折射光線，標出入射角和折射角并比較大?。畬W生實驗:(1)光從水中斜射入空氣;(2)光從玻璃斜射入空氣．學生完成實驗，畫完圖后，教師選一個學生畫的圖進行實物投影，講解評價．教師將學生畫的正確的幾幅圖放在一起進行比較．學生討論，教師引導，得出結論:光斜射時，空氣中的光線與法線的夾角總比其它透明介質中的光線與法線的夾角大．教師:請大家利用手邊器材完成下列幾個實驗，注意觀察入射光線和折射光線．左邊一大組完成實驗:(1)光從空氣斜射入水中，讓入射光線逐漸靠近水面．(2)光從水中斜射入空氣，讓入射光線逐漸靠近水面．右邊一大組完成實驗:(1)光從空氣斜射入玻璃，讓入射光線逐漸靠近玻璃表面．(2)光從玻璃斜射入空氣，讓入射光線逐漸靠近玻璃表面．請兩大組各派一個代表說出實驗的現象，其他學生可進行補充．(注:培養學生在實驗時的合作競爭意識，提高學生對實驗現象描述的語言表達能力．)學生討論，教師引導得出結論:光從一種介質斜射入另一種介質時，入射角增大(或減小)時，折射角也隨之增大(或減小)．教師:剛剛我們做的所有實驗都是光斜射時的實驗，那么如果光垂直于分界面入射時情況會怎樣呢?請大家再次利用手邊器材完成下列幾個實驗，并完成光路圖．(1)光從空氣垂直射向水中．(2)光從空氣垂直射向玻璃磚.教師:把我們剛剛做的大量實驗做個小結，應該可以發現光在折射時具有以下特點:當光從一種介質斜射入另一種介質時，折射光線、入射光線和法線在同一平面內;折射光線和入射光線分別位于法線兩側;入射角增大(或減小)時，折射角也隨之增大(或減小)．光垂直于介質表面入射時，折射角等于零．(注:劃橫線部分由學生回答．)教師:我們在前一章學過，光在反射時，光路是可逆的，那么在折射時，光路是否可逆呢?學生實驗:探究光在折射時，光路是否可逆．教師:通過實驗我們又知道了光在折射時的一個特點:光在折射時，光路是可逆的．
3．3利用光的折射特點解釋生活中的一些現象
(1)學生實驗:將一只直的筷子斜放在空碗中，向碗內緩緩注水．要求學生觀察并描述看到的現象．教師用畫圖法簡單講解此現象的原因．并說明從岸上看水里的物體，水里物體的位置變淺了．(2)實物投影課本第80頁最上面的三幅圖，引導學生利用光的折射解釋此現象．(3)學生實驗:將一枚硬幣放在不透明碗的底部，然后向后退到恰好看不到硬幣的位置．另一位同學向碗內緩緩注水(注意不要移動硬幣的位置)，第一位同學注意觀察現象．學生討論后，嘗試用光的折射現象解釋此現象．(4)課堂閱讀:讓學生閱讀課本第82頁，知道我們每天看到的太陽為什么有時形狀不同．
3．4交流與小結
學生討論今天學到了哪些知識?學生發言，其他學生補充．
