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關(guān)鍵詞:舞蹈鋼琴伴奏 舞蹈教學(xué) 作用 要求
舞蹈是以人自身形體為載體,以動(dòng)作姿態(tài)為語言,來表達(dá)思想和情感的藝術(shù)類型。舞蹈教學(xué)中的鋼琴伴奏是專為舞蹈訓(xùn)練服務(wù)的、特殊的音樂藝術(shù)種類,是使舞蹈真正成為視覺藝術(shù)與聽覺藝術(shù)完美結(jié)合體的有效工具,鋼琴伴奏在舞蹈教學(xué)中也有著重要的作用。為了更好地進(jìn)行鋼琴伴奏,順利完成舞蹈教學(xué)任務(wù),提高舞蹈學(xué)生的藝術(shù)審美和舞蹈技能,鋼琴伴奏教師應(yīng)深入探究鋼琴伴奏的客觀規(guī)律與有效策略,推動(dòng)舞蹈教育事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
一、鋼琴伴奏在舞蹈教學(xué)中的重要作用
鋼琴伴奏是一門相對(duì)獨(dú)立的藝術(shù)形式。在舞蹈教學(xué)中,鋼琴伴奏為舞蹈藝術(shù)的完整呈現(xiàn)和完美表達(dá)發(fā)揮了重要作用:一是創(chuàng)設(shè)藝術(shù)情境。鋼琴伴奏以鮮明的藝術(shù)情感去感染學(xué)生,引導(dǎo)他們進(jìn)入音樂意境與舞蹈表現(xiàn)的特定氛圍,激發(fā)其藝術(shù)表達(dá)的欲望與激情,使其樂于以自身的體態(tài)語言將藝術(shù)情感形象化和生動(dòng)化;二是完善舞蹈藝術(shù)。舞蹈與音樂密不可分,“舞蹈用音樂來調(diào)動(dòng),音樂用舞蹈來表現(xiàn)”。運(yùn)用鋼琴伴奏旋律中的節(jié)奏、音量、速度來襯托一個(gè)個(gè)單調(diào)、機(jī)械的舞蹈動(dòng)作,使學(xué)生的舞蹈形體與動(dòng)作變得充滿著韻味和內(nèi)涵,使他們真正感受到舞蹈之情趣;三是進(jìn)行審美教育。鋼琴伴奏教師可以選擇優(yōu)秀的音樂作品,引導(dǎo)學(xué)生用“心”理解和感知其中所蘊(yùn)含的情感,鼓勵(lì)他們用“情”在藝術(shù)實(shí)踐中去表現(xiàn),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)藝術(shù)美的敏感度和感受力,提升他們的音樂藝術(shù)修養(yǎng)和審美層次。
二、鋼琴伴奏在舞蹈教學(xué)中的具體要求
如前所述,鋼琴伴奏在舞蹈教學(xué)中具有重要地位。而在具體教學(xué)活動(dòng)中,為了更好地發(fā)揮鋼琴伴奏的積極作用,鋼琴伴奏教師應(yīng)當(dāng)盡量做到以下幾點(diǎn):
1.要做到一個(gè)“伴”字,發(fā)揮輔助作用
鋼琴伴奏,一個(gè)“伴”字,決定了其在舞蹈教學(xué)中的地位。在實(shí)際舞蹈教學(xué)中,鋼琴伴奏教師必須要明確這一點(diǎn),堅(jiān)決避免那種只顧自己完成彈奏任務(wù)而忽略學(xué)生舞蹈訓(xùn)練狀態(tài)的情況。因?yàn)檫@種“喧賓奪主”的行為,很可能使學(xué)生在訓(xùn)練中要么是“跟不上”、要么是“拖不起”,人為地為舞蹈訓(xùn)練設(shè)置了障礙,嚴(yán)重地影響舞蹈教學(xué)效果,是不可取的。
2.要做到一個(gè)“引”字,發(fā)揮引領(lǐng)作用
音樂是舞蹈的“魂”,是舞蹈學(xué)生形體和姿態(tài)所要表現(xiàn)的藝術(shù)情感。鋼琴伴奏教師要借助音樂,帶動(dòng)學(xué)生以肢體進(jìn)行藝術(shù)表現(xiàn),如以歡快的節(jié)奏感染學(xué)生,引導(dǎo)他們在旋律的伴奏下做出符合節(jié)拍力度和速度要求的舞步、動(dòng)作、手勢,忠實(shí)而完整地表現(xiàn)出音樂的藝術(shù)情感與風(fēng)格特征。
3.要做到一個(gè)“合”字,做好配合工作
作為舞蹈教學(xué)的輔助,鋼琴伴奏教師應(yīng)積極做好配合工作。在舞蹈教學(xué)中,為了幫助學(xué)生掌握某一舞蹈技巧,或是熟練某一舞蹈段落,鋼琴伴奏教師應(yīng)具備一定的即興演奏能力,或是可以輕松彈奏一個(gè)和聲輪廓以及簡單的音樂旋律,或者是能夠在任何一個(gè)調(diào)子和音區(qū)中彈出某一段樂曲等等。總之,鋼琴伴奏教師要配合舞蹈教學(xué)的實(shí)際要求,提高自己的音樂創(chuàng)編能力和演奏水平,隨時(shí)隨地隨“心”地為舞蹈教學(xué)服好務(wù)。
三、提高鋼琴伴奏與舞蹈教學(xué)契合度的幾點(diǎn)建議
為了更好地配合與服務(wù)舞蹈教學(xué),鋼琴伴奏教師可以采取以下策略,提高鋼琴伴奏與舞蹈教學(xué)的契合度:
1.明確自身所肩負(fù)的重要責(zé)任
鋼琴伴奏是舞蹈教學(xué)中不可分割的部分。鋼琴伴奏教師要明確自身在舞蹈教學(xué)中所肩負(fù)的重要責(zé)任,既要避免過分突出自己,又要注重發(fā)揮積極作用,啟發(fā)、引導(dǎo)和配合舞蹈學(xué)生順利完成各種舞蹈動(dòng)作和技術(shù)的訓(xùn)練任務(wù),使舞蹈課堂更加和諧融洽,促進(jìn)舞蹈教學(xué)的順利開展。
2.加強(qiáng)對(duì)舞蹈藝術(shù)的感知與理解
舞蹈藝術(shù)是一門內(nèi)容豐富、種類繁多的藝術(shù)類型。鋼琴伴奏教師應(yīng)當(dāng)具備豐富的舞蹈藝術(shù)知識(shí)和一定的舞蹈審美感知力,全面提高自己的藝術(shù)修養(yǎng)和人文素養(yǎng)。這樣,在具體的藝術(shù)實(shí)踐中,鋼琴伴奏教師才能夠針對(duì)不同的舞蹈教學(xué)內(nèi)容選用相適應(yīng)的舞蹈音樂,并以嫻熟的彈奏技巧演繹出富有內(nèi)涵和個(gè)人風(fēng)格的伴奏音樂,將音樂與舞蹈藝術(shù)真正地緊密結(jié)合起來。
3.積極參與藝術(shù)實(shí)踐
鋼琴伴奏教師應(yīng)當(dāng)積極參與舞蹈教學(xué)活動(dòng),反復(fù)揣摩和分析舞蹈教學(xué)的本質(zhì)與風(fēng)格,深刻反思和總結(jié)鋼琴舞蹈伴奏實(shí)踐,不斷培養(yǎng)和提升自己對(duì)鋼琴伴奏音樂的理解與駕馭能力,充分強(qiáng)化和提高與舞蹈學(xué)生的默契度和配合度,為舞蹈教學(xué)的發(fā)展做出積極的努力。
鋼琴伴奏是舞蹈教學(xué)中極為重要的輔助手段,舞蹈教學(xué)對(duì)鋼琴伴奏有一定的具體要求。為了更好地發(fā)揮鋼琴伴奏的重要作用,順利實(shí)現(xiàn)舞蹈教學(xué)的教學(xué)目標(biāo),鋼琴伴奏教師應(yīng)當(dāng)明確自身所肩負(fù)的重要責(zé)任,理清鋼琴伴奏與舞蹈教學(xué)之間的關(guān)系,正確處理在舞蹈鋼琴伴奏中所遇到的各種情況,幫助學(xué)生加深對(duì)伴奏音樂的感知與理解,提高他們表達(dá)舞蹈藝術(shù)的能力和水平,實(shí)現(xiàn)鋼琴伴奏與舞蹈教學(xué)的完美結(jié)合。
參考文獻(xiàn):
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[關(guān)鍵詞]團(tuán)體輔導(dǎo);高校新生;適應(yīng)性教育
[中圖分類號(hào)]G448[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]2095-3712(2013)25-0012-04[基金項(xiàng)目]2012年浙江省教育廳立項(xiàng)課題(Y201225133)。
[作者簡介]朱麗芳(1979―),女,湖南雙峰人,碩士,浙江海洋學(xué)院人文學(xué)院講師,研究方向:大學(xué)生心理健康教育研究;胡世文(1975―),男,湖南雙峰人,博士,浙江海洋學(xué)院人文學(xué)院副教授,研究方向:漢語史。
團(tuán)體輔導(dǎo)是在團(tuán)體情境下進(jìn)行的一種輔導(dǎo)教育方式,它是通過團(tuán)體內(nèi)人際交互作用,促使個(gè)體在交往中通過觀察、學(xué)習(xí)、體驗(yàn),認(rèn)識(shí)自我、探討自我、接納自我,調(diào)整改善與他人的關(guān)系,學(xué)習(xí)新的態(tài)度與行為方式,以發(fā)展良好適應(yīng)的助人過程。團(tuán)體輔導(dǎo)的特色在于培養(yǎng)人的信任感和歸屬感。班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo),是指以大學(xué)自然班級(jí)為單位,在心理輔導(dǎo)人員或班主任、輔導(dǎo)員的主持下,全班學(xué)生都參與的輔導(dǎo)、教育。剛進(jìn)入大學(xué)校園的大學(xué)生既對(duì)大學(xué)生活充滿憧憬,也有許多迷茫和困惑。他們的這些迷茫和困惑來自對(duì)陌生校園環(huán)境的適應(yīng)、學(xué)習(xí)方法的改變、人際關(guān)系的處理、自我意識(shí)的調(diào)整等。同一個(gè)班級(jí)的學(xué)生年齡相仿,處于相似的身心發(fā)展階段,而且他們也面臨著共同的人生發(fā)展課題和成長困擾,非常適合用團(tuán)體輔導(dǎo)的方式進(jìn)行教育和引導(dǎo)。
一、班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)在新生適應(yīng)性教育中的必要性
新生適應(yīng)性教育是大學(xué)生全程教育的起點(diǎn),是高校為了使大學(xué)新生盡快地適應(yīng)大學(xué)生活,順利完成中學(xué)生到大學(xué)生角色的轉(zhuǎn)變而進(jìn)行的預(yù)備性教育。目前高校的新生入學(xué)教育機(jī)制主要采取的是開講座、聽報(bào)告的單一形式,這些單向模式的確是新生了解學(xué)校的管理制度、師資設(shè)備情況及專業(yè)現(xiàn)狀及前景的快速教育手段。但另一方面,我們必須認(rèn)識(shí)到,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,“以人為本”的教育理念正在成為主流,入學(xué)教育的內(nèi)容和形式應(yīng)適應(yīng)時(shí)代的要求,體現(xiàn)個(gè)性化、人性化的特點(diǎn)和人文關(guān)懷的精神,堅(jiān)持務(wù)實(shí)、重點(diǎn)突出、具有親和力的教育風(fēng)格。而團(tuán)體輔導(dǎo)作為一種雙向交流的活動(dòng)形式,能使廣大青年學(xué)生易于并樂于接受,通過活動(dòng)體驗(yàn)、成員互相交流、彼此啟發(fā)、相互支持,促進(jìn)人格成長,使新生更好地適應(yīng)大學(xué)生活。
初來一個(gè)陌生的環(huán)境,人會(huì)本能地尋找一個(gè)集體來滿足自己的歸屬感。目前班級(jí)是大學(xué)里常見的組織形式,而且以前在中小學(xué)時(shí)就已經(jīng)習(xí)慣了班級(jí)團(tuán)體的學(xué)生,進(jìn)入大學(xué)以后依然保留著對(duì)班集體的渴望。如果這個(gè)集體是溫暖的,他們可以獲得幫助和愛,可以減少孤獨(dú)感和寂寞感。大一上學(xué)期也是班集體形成凝聚力的關(guān)鍵時(shí)期。[1]因此以班級(jí)為單位在大學(xué)新生中開展以游戲活動(dòng)為方式的團(tuán)體輔導(dǎo),可以在短時(shí)間里更快地增強(qiáng)班級(jí)凝聚力,幫助新生更快地找到集體的歸屬感,更好地適應(yīng)大學(xué)生活。
新生入學(xué)教育是大學(xué)教育的開始,新生面臨著一些共同的發(fā)展性問題,適合用團(tuán)體輔導(dǎo)的方式進(jìn)行教育與引導(dǎo)。葉玉清(2005)將班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)運(yùn)用到新生入學(xué)教育中,發(fā)現(xiàn)班級(jí)團(tuán)體心理輔導(dǎo)有助于激發(fā)新生學(xué)習(xí)動(dòng)力,提高學(xué)習(xí)效率;有助于促進(jìn)新生良好個(gè)性的形成;有助于提高新生適應(yīng)能力;能夠改變大學(xué)新生入學(xué)適應(yīng)的自然進(jìn)程,縮短入學(xué)適應(yīng)時(shí)間。[2]鐘向陽、張莉(2009)研究發(fā)現(xiàn)與沒有團(tuán)體輔導(dǎo)的班級(jí)相比,參加過團(tuán)體輔導(dǎo)的班級(jí)后測的FARS(大學(xué)新生適應(yīng)量表)總分和因子分、SCL-90(癥狀自評(píng)量表)總分和大部分因子分以及EPQ(艾森克人格問卷)的E(內(nèi)向與外向)、N(神經(jīng)質(zhì))分都有顯著性的改善。同時(shí),實(shí)驗(yàn)班后測的FARS總分和多數(shù)因子分、EPQ的E,N,P分都顯著優(yōu)于前測。[3]
二、班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)的方式
班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)為了吸引團(tuán)體成員的投入和參與,必須設(shè)計(jì)多種多樣讓學(xué)生感興趣的活動(dòng)?;顒?dòng)對(duì)團(tuán)體輔導(dǎo)有較大幫助,如可以增加輔導(dǎo)的趣味性和吸引力,可以活躍團(tuán)體氛圍,減少成員焦慮,促進(jìn)成員投入團(tuán)體,還可以增進(jìn)成員的覺察能力及體悟等。[4]班級(jí)團(tuán)體活動(dòng)的方式很多,以下是幾種常用的類型。
1.紙筆練習(xí)
紙筆練習(xí)是通過用紙和筆書寫的方式來表達(dá)成員的觀念和想法。一般先有活動(dòng)的主題,要求成員深入思考,用書寫的方式表達(dá)自己的看法,然后把全班分成6~8人一組,與其他成員分享、討論各自的觀點(diǎn)。這種方式不僅可以深化自己對(duì)主題的認(rèn)識(shí)和思考,也可以通過進(jìn)一步認(rèn)識(shí)自我和了解他人。如在做探索自我時(shí)我會(huì)用“我是誰”“我的人格盾牌”等紙筆練習(xí)來促進(jìn)成員認(rèn)識(shí)自我、了解他人。
2.身體運(yùn)動(dòng)
身體運(yùn)動(dòng)是通過肢體活動(dòng)的方式來表達(dá)某些主題或思想,可以用來作為熱身,活躍團(tuán)體氣氛,還可以用來改善成員之間的不適感,達(dá)到輔導(dǎo)的目的。如熱身階段常用“集體按摩”“模仿秀”來活躍團(tuán)體氛圍。在工作階段可用“肌肉放松法”“呼吸放松法”使成員放松,減輕焦慮。
3.接觸練習(xí)
接觸練習(xí)指通過成員肢體上的接觸來強(qiáng)化彼此的感受。研究發(fā)現(xiàn),身體接觸能使人減少防衛(wèi),增加融洽度。有些活動(dòng)要求成員相互接觸對(duì)方的手、臉、肩等身體部位,帶來感覺上的刺激,增加彼此的溝通和信任,提升團(tuán)體凝聚力。常用的身體接觸練習(xí)有“信任跌倒”“盲人和拐杖”“突圍闖關(guān)”“同舟共濟(jì)”等。
4.美術(shù)和工藝
繪畫是一種表達(dá)內(nèi)心世界和表達(dá)自我的方法。繪畫作品能反映出成員獨(dú)特的人格特質(zhì)或想法,有時(shí)可以比語言更真實(shí)地反映出成員的情感和想法。在運(yùn)用繪畫練習(xí)時(shí),要選好主題。畫完后,請團(tuán)體成員分享自己作品,并解讀作品的意義意義,從而達(dá)到了解自己、了解他人的目標(biāo)。在班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)中常用到“小小動(dòng)物園”“繪畫接力”“T恤衫設(shè)計(jì)”等活動(dòng)。
5.角色扮演
角色扮演是指用表演方式來啟發(fā)團(tuán)體成員對(duì)人際關(guān)系及自我情況有所認(rèn)識(shí)的一種方法。較常見的角色扮演形式有心理劇和生活演練。心理劇是通過特殊的戲劇形式,讓參加者扮演某種角色,以某種心理沖突情景下的自發(fā)表演為主,將心理沖突和情緒問題逐漸呈現(xiàn)在舞臺(tái)上,以宣泄情緒、消除內(nèi)心壓力和自卑感,增強(qiáng)成員適應(yīng)環(huán)境和克服危機(jī)的能力。生活演練通常由團(tuán)體成員扮演日常生活情境中的角色,學(xué)習(xí)人際關(guān)系的技術(shù)及獲得處理問題的靈感并加以練習(xí)。
6.游戲
游戲是班級(jí)團(tuán)體活動(dòng)中運(yùn)用較多的一種活動(dòng)形式,目的是調(diào)動(dòng)參與者的情緒,使團(tuán)體氣氛輕松愉快,同時(shí)游戲也可以增加成員間的互動(dòng)和合作。游戲在開始階段可以進(jìn)行熱身,也可以根據(jù)相應(yīng)的活動(dòng)目標(biāo)選擇合適的游戲作為主題活動(dòng)。在熱身時(shí)可以使用“馬蘭開花”“跑得快”等競賽類游戲,在增強(qiáng)班級(jí)凝聚力時(shí)使用“組歌比武”“大合唱”等合作類游戲。
7.團(tuán)體討論
團(tuán)體討論是指團(tuán)體成員對(duì)一個(gè)共同問題,根據(jù)資料與經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行合作、深入的探討。在團(tuán)體討論的過程中,每個(gè)成員都可以充分發(fā)表自己的意見,同時(shí)要認(rèn)真聽取他人的意見。團(tuán)體討論的主要目的在于溝通意見、集思廣益、解決問題。團(tuán)體討論中領(lǐng)導(dǎo)者的基本責(zé)任是建立一個(gè)友善、接納和融洽的氣氛,使團(tuán)體成員能自由地、充分地發(fā)表各自的意見,而不會(huì)被別人排斥,或者遭到別人的反對(duì)。
8.家庭作業(yè)
家庭作業(yè)是指團(tuán)體活動(dòng)結(jié)束時(shí),領(lǐng)導(dǎo)者特別布置給團(tuán)體成員,在下一次團(tuán)體活動(dòng)前需要做好的練習(xí)。因?yàn)閳F(tuán)體活動(dòng)的時(shí)間有限,成員練習(xí)的機(jī)會(huì)有限。家庭作業(yè)可以讓成員在真實(shí)的生活中嘗試在團(tuán)體中學(xué)到的東西,也可以促使成員在沒有團(tuán)體和領(lǐng)導(dǎo)者支持的條件下發(fā)展自我控制的策略,達(dá)到成長的目的。
三、新生班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)的設(shè)計(jì)與實(shí)施
新生班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)的領(lǐng)導(dǎo)者一般由接受過團(tuán)體輔導(dǎo)培訓(xùn)的輔導(dǎo)員或班主任擔(dān)任。每次活動(dòng)的時(shí)間一般為1.5小時(shí)左右,以班級(jí)為單位,在空曠的室內(nèi)或室外都可以進(jìn)行。一般一次完整的新生班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)活動(dòng)共進(jìn)行8次,每周一次或兩周一次,在大一第一學(xué)期內(nèi)結(jié)束。
1.精心設(shè)計(jì)團(tuán)體輔導(dǎo)方案
團(tuán)體輔導(dǎo)方案設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵,詳細(xì)科學(xué)的方案能使活動(dòng)順利進(jìn)行。一般而言,針對(duì)團(tuán)體不同的發(fā)展階段,在方案設(shè)計(jì)與活動(dòng)選擇上要有不同的考慮。在團(tuán)體初始階段時(shí),團(tuán)體成員會(huì)有焦慮、擔(dān)心、猶豫、拘束、缺乏安全感等,這時(shí)的方案應(yīng)設(shè)計(jì)無壓力狀態(tài)下的互相認(rèn)識(shí)活動(dòng),營造溫馨的氛圍。在團(tuán)體的過渡階段,成員之間彼此信任還不充分,信息分享不夠具體、深入,因此應(yīng)設(shè)計(jì)分享性的活動(dòng),引發(fā)成員中層次的自我表露,還可設(shè)計(jì)一些催化團(tuán)體動(dòng)力的活動(dòng)。在團(tuán)體的工作階段,成員渴望學(xué)習(xí)、成長,方案的設(shè)計(jì)在于引發(fā)深層次的自我表露,可以設(shè)計(jì)探討個(gè)人問題的活動(dòng)、促進(jìn)行為改變的活動(dòng)等。在團(tuán)體的結(jié)束階段,成員常常有依依不舍、如釋重負(fù)或問題懸而未決等感覺,因此方案設(shè)計(jì)應(yīng)回到中層、表層自我表露,讓成員有機(jī)會(huì)回顧團(tuán)體經(jīng)驗(yàn),彼此給予,并接受來自他人的反饋。
2.每次團(tuán)體活動(dòng)的三步驟
團(tuán)體輔導(dǎo)的全過程可以分為不同的發(fā)展階段,而每一次團(tuán)體活動(dòng)也可分為開始、中間和結(jié)束三個(gè)環(huán)節(jié)。開始階段也稱熱身階段,目的在于為團(tuán)體打破僵局,促使成員進(jìn)入團(tuán)體,增加團(tuán)體凝聚力,增進(jìn)成員彼此的互動(dòng),為中間的主要活動(dòng)做準(zhǔn)備。一般熱身活動(dòng)采用小游戲,如“刮大風(fēng)”“松鼠與大樹”“無家可歸”等。中間環(huán)節(jié)即主要活動(dòng),是團(tuán)體的核心活動(dòng),是關(guān)系到團(tuán)體目標(biāo)是否達(dá)成的關(guān)鍵。應(yīng)按照團(tuán)體內(nèi)容目標(biāo)而設(shè)計(jì)。在團(tuán)體輔導(dǎo)結(jié)束前5~10分鐘,領(lǐng)導(dǎo)者對(duì)本次團(tuán)體活動(dòng)進(jìn)行總結(jié),讓成員分享心得、感受等,還可布置家庭作業(yè)讓成員鞏固所學(xué)或預(yù)告下次活動(dòng)的主題。
3.團(tuán)體輔導(dǎo)過程中應(yīng)注意的問題
在實(shí)施班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)活動(dòng)中,我們應(yīng)注意以下問題:
(1)避免活動(dòng)過多
任何一種方案或活動(dòng),都只是團(tuán)體輔導(dǎo)的工具或手段,而不是目標(biāo)。初次帶領(lǐng)團(tuán)體輔導(dǎo)的教師容易犯這個(gè)錯(cuò)誤,為了避免冷場,設(shè)計(jì)很多游戲活動(dòng)湊足時(shí)間,沒有討論分享。團(tuán)體活動(dòng)的目的是考慮活動(dòng)結(jié)束后成員之間坦誠交流和分享,需要時(shí)間來討論。
(2)避免不適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)
團(tuán)體的發(fā)展需要循序漸進(jìn),由表及里,由淺入深。團(tuán)體成員的心態(tài)也需要一個(gè)適應(yīng)和轉(zhuǎn)變調(diào)整的過程。不適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)會(huì)阻礙團(tuán)體的發(fā)展。如成員的自我暴露,一般淺層次的暴露在前,深層次的暴露在后。還有,活動(dòng)不要偏離目的?;顒?dòng)不應(yīng)該只是有趣好玩,而是一種達(dá)到目的的手段和方法?;顒?dòng)需要為目標(biāo)服務(wù)。
(3)避免只關(guān)注少數(shù)幾個(gè)成員
班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)是班級(jí)內(nèi)所有學(xué)生都參與的集體活動(dòng)。但是因個(gè)體差異,在團(tuán)體活動(dòng)中,有的成員較活躍,有的成員較沉默,團(tuán)體領(lǐng)導(dǎo)者不應(yīng)只是關(guān)注活躍的幾個(gè)成員,對(duì)其他成員也應(yīng)給予積極的關(guān)注。
(4)注意掌控團(tuán)體輔導(dǎo)的時(shí)間
班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)的時(shí)間一般為1.5小時(shí),時(shí)間太少活動(dòng)無法深入,沒有效果。時(shí)間太長成員疲勞,影響活動(dòng)效果。熱身活動(dòng)也不能過長,以免影響主要活動(dòng)的時(shí)間。因?yàn)闀r(shí)間的限制,團(tuán)體活動(dòng)的參加人數(shù)不宜過多。如果班級(jí)學(xué)生人數(shù)眾多,團(tuán)體活動(dòng)可以以小組為單位進(jìn)行,或多采取可以同時(shí)進(jìn)行的活動(dòng)。要盡量避免個(gè)人的單向度活動(dòng)占用過多的時(shí)間。
四、班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)在新生適應(yīng)性教育中的意義
大學(xué)新生剛剛進(jìn)入一個(gè)全新的環(huán)境中,往往會(huì)產(chǎn)生短暫的不安情緒,有孤獨(dú)感,對(duì)于新環(huán)境中的許多新問題,會(huì)有迷惘和擔(dān)心。新生適應(yīng)性教育的目標(biāo)是幫助新生盡快熟悉新環(huán)境,包括了解學(xué)校的歷史、傳統(tǒng)、特點(diǎn)、設(shè)施,熟悉老師與同學(xué),同時(shí)還幫助新生在新環(huán)境里獲得良好適應(yīng)所需要的技巧,對(duì)未來有新的規(guī)劃。共同的困惑、共同的任務(wù)讓新生有很多共同的語言,班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)的形式非常適合解決這些問題。在高校入學(xué)教育中實(shí)施班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)能幫助新生克服入學(xué)適應(yīng)中的心理問題和成長成才過程中的發(fā)展性問題,盡快適應(yīng)大學(xué)生活,提高心理素質(zhì),為今后的學(xué)習(xí)生活打下良好的心理基礎(chǔ)。
1.加強(qiáng)班級(jí)互動(dòng),增強(qiáng)班級(jí)凝聚力
班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)是班級(jí)所有成員都參與的活動(dòng),每個(gè)人都真誠地表現(xiàn)自己。在輕松融洽的氣氛中,來自不同家庭、不同性格特點(diǎn)的同學(xué)開始了大學(xué)人際交往,與班級(jí)同學(xué)建立了初步的信任。班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)能在短時(shí)間內(nèi)使班級(jí)同學(xué)相識(shí),相處融洽,能夠幫助新生擺脫離家的孤獨(dú)和寂寞。大學(xué)第一學(xué)期是良好班集體氛圍形成的關(guān)鍵時(shí)期,很多新生都滿懷憧憬,希望自己在新的集體里和同學(xué)相處融洽,結(jié)交到知心朋友。在當(dāng)今高校,班級(jí)依然是學(xué)生學(xué)習(xí)和生活的場所,良好的班級(jí)氛圍能給學(xué)生帶來歸屬感,感受到集體的溫暖。班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)用各種形式的活動(dòng)促進(jìn)班級(jí)成員之間的互動(dòng),加強(qiáng)了彼此的交流。人與人之間關(guān)系的融洽和交流是密不可分的。團(tuán)體的凝聚力也通過成員的交流分享而得到提升。
2.幫助新生解決共性問題,更快適應(yīng)大學(xué)生活
剛剛踏入大學(xué)校園,此時(shí)新生最迷茫的是怎樣適應(yīng)新環(huán)境、怎樣進(jìn)行人際交往、怎樣完成中學(xué)學(xué)習(xí)方式到大學(xué)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變、怎樣重新認(rèn)識(shí)自己規(guī)劃大學(xué)目標(biāo),這些問題是每個(gè)新生都要面對(duì)的。班級(jí)團(tuán)體輔導(dǎo)完全可以以這些共同的問題為主題,進(jìn)行交流和引導(dǎo),他們會(huì)發(fā)現(xiàn)原來大家都有相同的困惑,大家有很多共同的語言,感覺自己不再孤單。在交流中他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)同齡人也有很多自己可以借鑒的適應(yīng)環(huán)境的方法和技巧,大家集思廣益,共同解決,找到自己的答案,順利度過大學(xué)的適應(yīng)期。
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電子具有電荷和自旋兩個(gè)重要屬性,傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件僅利用了電子的電荷屬性,稀磁半導(dǎo)體材料可以同時(shí)利用電子的電荷和自旋屬性,成為未來半導(dǎo)體自旋電子器件的關(guān)鍵材料之一。人們期望通過對(duì)稀磁半導(dǎo)體材料的研究獲得具有非易失、多功能、超高速和低功耗等特性的半導(dǎo)體自旋器件,這對(duì)材料和信息技術(shù)領(lǐng)域都將是一場質(zhì)的革命。從上世紀(jì)80年代末90年代初,人們就開始關(guān)注Mn摻雜III—V族稀磁半導(dǎo)體材料,如(In,Mn)As和(Ga,Mn)As等,并設(shè)計(jì)出以其為基的半導(dǎo)體自旋相關(guān)概念型器件,如自旋發(fā)光二極管,自旋場效應(yīng)晶體管等。然而在過去的幾十年中,稀磁半導(dǎo)體材料并沒有得到廣泛應(yīng)用,其中一個(gè)主要原因是其居里溫度(TC)低于室溫。所以,探索TC高于室溫,且具有原子尺度均勻替代摻雜的本征稀磁半導(dǎo)體成為半導(dǎo)體自旋電子學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)難點(diǎn)和熱點(diǎn)[5]。寬禁帶氧化物稀磁半導(dǎo)體由于具有高于室溫的TC和自旋與載流子分離調(diào)控的特性而受到人們廣泛關(guān)注[6―9],但這些材料仍然存在一些科學(xué)問題需要解決,主要有如何獲得穩(wěn)定的本征氧化物稀磁半導(dǎo)體,如何有效提高半導(dǎo)體自旋注入效率,室溫鐵磁性的來源和產(chǎn)生機(jī)制需要進(jìn)一步探索,自旋在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的輸運(yùn)、壽命和光、電等方法對(duì)自旋的操控還不是很清楚,以及以氧化物稀磁半導(dǎo)體為基的自旋電子器件原型還有待于人們?nèi)ピO(shè)計(jì)和研制等。因此,開展氧化物稀磁半導(dǎo)體本征鐵磁性和自旋注入效率與輸運(yùn)特性的研究、磁性產(chǎn)生機(jī)制的探索以及初步應(yīng)用模型的設(shè)計(jì)等非常必要,這將為推動(dòng)稀磁半導(dǎo)體器件化提供重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)和單元雛形。
1非補(bǔ)償p-n共摻氧化物稀磁半導(dǎo)體薄膜的本征鐵磁性
一般來說,過渡金屬元素在氧化物半導(dǎo)體中的溶解度較小,容易形成磁性金屬原子團(tuán)簇或第二相雜質(zhì),因此制備本征氧化物稀磁半導(dǎo)體具有很大的挑戰(zhàn)性。人們嘗試不同的氧化物材料和摻雜方法來研究稀磁半導(dǎo)體的本征磁性,但都很難排除磁性原子團(tuán)簇和第二相雜質(zhì)的影響[10]。項(xiàng)目組采用非補(bǔ)償p-n共摻的方法研究了氧化物稀磁半導(dǎo)體,有效克服了磁性原子團(tuán)簇和第二相雜質(zhì)的形成,為制備具有本征鐵磁性的稀磁半導(dǎo)體材料開辟了新的途徑。根據(jù)熱力學(xué)理論,由于p-n離子對(duì)之間存在庫侖引力,這使摻雜離子在宿主半導(dǎo)體中形成能較低,從而有效增加了其在半導(dǎo)體中的熱力學(xué)溶解度和穩(wěn)定性。從動(dòng)力學(xué)角度分析,非平衡生長時(shí),p-n對(duì)之間的庫侖引力有利于摻雜離子越過形成勢壘,也有利于其在宿主半導(dǎo)體中從間隙位置進(jìn)入替代位置,從而增加了摻入離子在替代位的濃度。可見,利用非補(bǔ)償p-n共摻可以增大摻雜離子在宿主半導(dǎo)體中的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)溶解度,有效阻止過渡金屬離子的團(tuán)聚和化合,形成均相稀磁半導(dǎo)體。以ZnO薄膜為例,以Mn為p型摻雜劑,Ga,Cr和Fe為n型摻雜劑對(duì)ZnO進(jìn)行非補(bǔ)償p-n共摻,可以得到均勻單相結(jié)構(gòu)的本征ZnO稀磁半導(dǎo)體。圖1(a)為Mn/Ga共摻ZnO薄膜的高分辨透射電鏡圖,沒有發(fā)現(xiàn)任何團(tuán)簇和第二相雜質(zhì)。由于摻雜均勻性和替代位離子濃度的提高使其鐵磁性得到明顯加強(qiáng),如圖1(b)所示[13]。非補(bǔ)償p-n共摻的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以通過控制摻入p型和n型摻雜劑的摩爾比有效調(diào)控其載流子類型和濃度,在實(shí)現(xiàn)局域自旋的同時(shí)調(diào)節(jié)載流子濃度。所以,非補(bǔ)償p-n共摻的方法既可以降低體系能量,增加過渡金屬元素的摻雜濃度,實(shí)現(xiàn)氧化物稀磁半導(dǎo)體的本征鐵磁性,同時(shí)還可以調(diào)控體系的載流子濃度和磁性大小。
2氧化物稀磁半導(dǎo)體中缺陷和載流子對(duì)磁性的貢獻(xiàn)
自從2000年Dietl等預(yù)言ZnO基稀磁半導(dǎo)體的TC可以達(dá)到室溫以來,人們已經(jīng)通過各種實(shí)驗(yàn)方法在過渡金屬摻雜的氧化物稀磁半導(dǎo)體中實(shí)現(xiàn)了TC高于室溫的鐵磁性。然而,對(duì)于稀磁半導(dǎo)體的鐵磁性來源一直沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),存在較多的理論解釋,比如載流子誘導(dǎo)磁性理論、束縛磁極子理論[以及電荷轉(zhuǎn)移鐵磁性理論[17]等。在這些氧化物稀磁半導(dǎo)體磁性來源的理論解釋中,都分別涉及到材料的載流子濃度和缺陷。項(xiàng)目組在結(jié)合氧化物稀磁半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,通過構(gòu)建雙磁極子模型,計(jì)算了兩個(gè)束縛磁極子間隔距離不同時(shí)的鐵磁穩(wěn)定化能,如圖2所示。氧空位缺陷是形成局域束縛磁極子必不可少的,而載流子則扮演著雙重作用,既能增強(qiáng)束縛磁極子的穩(wěn)定性,又能調(diào)控磁極子間產(chǎn)生長程鐵磁相互作用。由此提出了載流子調(diào)控束縛磁極子間產(chǎn)生長程鐵磁性的模型,這個(gè)模型綜合了載流子誘導(dǎo)和束縛磁極子模型的優(yōu)點(diǎn),對(duì)進(jìn)一步闡明氧化物稀磁半導(dǎo)體中磁性產(chǎn)生機(jī)制有一定貢獻(xiàn)。
3氧化物稀磁半導(dǎo)體的應(yīng)用
自從發(fā)現(xiàn)具有室溫鐵磁性的氧化物稀磁半導(dǎo)體以來,人們并沒有僅停留在新材料的探索和磁性機(jī)制的理解上,還初步設(shè)計(jì)了氧化物稀磁半導(dǎo)體的器件模型,以促進(jìn)其在自旋電子器件上的應(yīng)用。隧道結(jié)是研究電子自旋極化、注入與輸運(yùn)的理想模型,同時(shí)也可以在磁性隨機(jī)存儲(chǔ)器、磁性傳感器及邏輯器等器件上廣泛應(yīng)用。人們已經(jīng)在氧化物稀磁半導(dǎo)體基隧道結(jié)中實(shí)現(xiàn)了較大的低溫磁電阻效應(yīng),并且通過優(yōu)化稀磁半導(dǎo)體/勢壘層界面以及提高勢壘層結(jié)晶質(zhì)量,使隧道磁電阻效應(yīng)一直保持到室溫,實(shí)現(xiàn)了室溫下電子自旋注入。但由于非彈性隧穿電導(dǎo)的增強(qiáng),室溫時(shí)有效自旋注入效率非常低。項(xiàng)目組在氧化物稀磁半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)和理論研究基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并制備出一種特殊“金屬磁性納米粒子核”與“稀磁半導(dǎo)體殼”的核殼結(jié)構(gòu),這種核殼結(jié)構(gòu)彌散在半導(dǎo)體基質(zhì)中形成一種復(fù)合薄膜,如圖3(a)所示。在這種復(fù)合薄膜中獲得高達(dá)12.3%的室溫磁電阻率和37.5%的電子自旋極化率,在室溫下實(shí)現(xiàn)了有效的自旋注入和探測,如此大的室溫磁電阻效應(yīng)可能與薄膜中“稀磁半導(dǎo)體殼”的自旋過濾效應(yīng)有關(guān)。這不僅為研究金屬/半導(dǎo)體界面自旋注入指出了新的途徑,而且為新一代室溫半導(dǎo)體自旋器件的實(shí)現(xiàn)提供了可能[23,24]。與此同時(shí),在這種復(fù)合結(jié)構(gòu)中還可以通過改變薄膜的電阻率調(diào)節(jié)其室溫磁電阻率,實(shí)現(xiàn)自旋注入效率的宏觀調(diào)控,并且制備出的一種具有大室溫磁電阻率和高透光率的復(fù)合超薄磁性金屬/半導(dǎo)體復(fù)合薄膜有望在透明自旋電子器件中得到應(yīng)用。
4小結(jié)
關(guān)鍵詞:半導(dǎo)體制冷 研究現(xiàn)狀 制冷效率 應(yīng)用與前景
引 言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,全球能耗劇增,能源資源幾近危機(jī),想要降低能耗,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,研究和開發(fā)新型的環(huán)境友好型技術(shù)就成為了必須。半導(dǎo)體制冷起源于20世紀(jì)50年代,由于它結(jié)構(gòu)簡單、通電制冷迅速,受到家電廠家的青睞。但是由于當(dāng)時(shí)局限于材料元件性能的不足而沒有普遍使用。近年來,科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,半導(dǎo)體制冷器件的各個(gè)技術(shù)難題逐步攻破,使半導(dǎo)體制冷的優(yōu)勢重新顯現(xiàn)出來,廣泛應(yīng)用于軍事、航空航天、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等諸多領(lǐng)域。
1、半導(dǎo)體制冷國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
從國內(nèi)外文獻(xiàn)研究來看,半導(dǎo)體制冷技術(shù)的理論研究已基本成熟。隨著半導(dǎo)體物理學(xué)的發(fā)展, 前蘇聯(lián)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所約飛院士發(fā)現(xiàn)摻雜的半導(dǎo)體材料 , 有良好的發(fā)電和制冷性。這一發(fā)現(xiàn)引起學(xué)者們對(duì)熱電現(xiàn)象的重視, 開啟了半導(dǎo)體材料的新篇章, 各國的研究學(xué)者均致力于尋找新的半導(dǎo)體材料。2001年,Venkatasubramanian等人制成了目前世界最高水平的半導(dǎo)體材料系數(shù)2.4。宜向春等人又對(duì)影響半導(dǎo)體材料優(yōu)值系數(shù)的因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析。指出半導(dǎo)體材料的優(yōu)值系數(shù)除與電極材料有關(guān),也與電極的截面和長度有關(guān), 不同電阻率和導(dǎo)熱率的電極應(yīng)有不同的幾何尺寸, 只有符合最優(yōu)尺寸才能獲得最大優(yōu)值系數(shù)的半導(dǎo)體制冷器。
2、半導(dǎo)體制冷的工作原理
半導(dǎo)體制冷又稱熱電制冷,系統(tǒng)僅包括冷熱端、電源、電路等設(shè)備。P型半導(dǎo)體元件和N型半導(dǎo)體元件構(gòu)成熱電對(duì),熱電對(duì)兩端均有金屬片導(dǎo)流條。如圖1所示:當(dāng)電流流經(jīng)熱電對(duì)時(shí),就會(huì)發(fā)射帕爾貼效應(yīng),電流在上端由N流向P,溫度降低形成冷端,從外界吸熱;電流在下端有P流向N,溫度升高形成熱端,向外界放熱。
3、半導(dǎo)體制冷效率的影響因素
半導(dǎo)體制冷的研究涉及傳熱學(xué)原理、熱力學(xué)定律以及帕爾貼效應(yīng), 還要考慮多種因素, 同時(shí)影響半導(dǎo)體制冷的各種因素都是相輔相成的, 不是獨(dú)立的。所以半導(dǎo)體制冷的研究一直是國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn), 但也面臨諸多難點(diǎn),其中影響其制冷效率主要有兩個(gè)基本因素:
(1) 半導(dǎo)體材料優(yōu)值系數(shù)Z
半導(dǎo)體制冷的核心部件是熱電堆,熱電堆的半導(dǎo)體制冷材料熱電轉(zhuǎn)換效率不高,是半導(dǎo)體制冷空調(diào)器效率較低的主要原因。決定熱電材料性能優(yōu)劣的是優(yōu)值系數(shù)Z 。若要半導(dǎo)體制冷效率達(dá)到機(jī)械制冷效率水平,制冷材料優(yōu)值系數(shù)必須從3。5×10-3 1/K升高到13×10-3 1/K。如圖2 給出了不同優(yōu)值Z時(shí),半導(dǎo)體制冷與機(jī)械式制冷制冷系數(shù)的比較結(jié)果。
(2) 半導(dǎo)體制冷裝置熱端散熱效果的影響。
熱電堆熱端的散熱效果是影響熱電堆性能的重要因素。實(shí)際應(yīng)用的半導(dǎo)體制冷裝置總要通過熱交換器與冷、熱源進(jìn)行不斷的熱交換才能維持工作。而熱端散熱比冷端更為關(guān)鍵,如若設(shè)制冷器冷端散熱量為Q1,熱端散熱量為Q2,系統(tǒng)工作消耗的電功為W0。
顯然,Q2=Q1+W0
4、提高半導(dǎo)體制冷效率的途徑
制冷效率低成為半導(dǎo)體制冷最大的不足,這限制了半導(dǎo)體制冷的推廣和應(yīng)用。為了提高半導(dǎo)體制冷的效率,就要從上文所介紹的兩個(gè)影響因素入手,找出有效的解決方法。
(1)尋找高優(yōu)值系數(shù)Z的半導(dǎo)體材料:研制功能性非均質(zhì)材料、方鈷礦的研究、帶量子空穴的超晶格研究。
(2)優(yōu)化設(shè)計(jì)半導(dǎo)體制冷熱端散熱系統(tǒng),以保證熱端的散熱處于良好的狀態(tài)。
5、半導(dǎo)體制冷應(yīng)用與前景
隨著低溫電子學(xué)得到迅速的發(fā)展, 在多種元器件和設(shè)備冷卻上, 半導(dǎo)體制冷有獨(dú)特的作用。 采用半導(dǎo)體制冷技術(shù), 對(duì)電子元件進(jìn)行冷卻, 能有效改善其參數(shù)的穩(wěn)定性, 或使信噪比得到改善, 從而提高放大和測量裝置的靈敏度和準(zhǔn)確度。 半導(dǎo)體制冷器可以用直接制冷方式和間接制冷方式來冷卻電子器件和設(shè)備。
為了解決石油資源匱乏的問題,部分車輛使用天然氣、乙醇作為燃料,但與使用汽油相比,汽車空調(diào)運(yùn)行比較困難。半導(dǎo)體制冷空調(diào)冷熱一體,獨(dú)立運(yùn)行,可直接利用車輛直流電源,因而系統(tǒng)簡單,且與車輛具有很好的兼容性,因此半導(dǎo)體制冷在汽車領(lǐng)域內(nèi)有較好的發(fā)展前景。
千瓦級(jí)以上的半導(dǎo)體制冷空調(diào)成本比壓縮制冷空調(diào)成本要高的多。但百瓦級(jí)的小型空調(diào)裝置的成本與壓縮制冷空調(diào)的成本相差不大,且無制冷劑、調(diào)控方便、無噪音等特點(diǎn),用于某些特殊的小型空間非常方便;而十瓦級(jí)的微型空調(diào)裝置的成本則遠(yuǎn)低于壓縮制冷裝置,在電子設(shè)備冷卻、局部微環(huán)境溫度控制方面,具備壓縮制冷裝置無法替代的優(yōu)勢,使中小型半導(dǎo)體制冷空調(diào)器進(jìn)入民用領(lǐng)域成為可能。
在半導(dǎo)體制冷技術(shù)的應(yīng)用中,需要因地制宜,根據(jù)不用的使用要求,設(shè)計(jì)出不用的性能,以拓展該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,可以堅(jiān)信,半導(dǎo)體制冷技術(shù)的未來會(huì)發(fā)展得越來越好,越來越廣?!?/p>
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【關(guān)鍵詞】半導(dǎo)體激光發(fā)射器;磁性底座;親磁性;移動(dòng)組合;光學(xué)實(shí)驗(yàn)
一、研制的背景
目前中學(xué)實(shí)驗(yàn)室中,光的反射折射透鏡成像的激光光學(xué)演示儀,氦氖激光器光源固定在示教板的下端機(jī)箱內(nèi),光線豎直射向上端固定安裝的五塊介質(zhì)膜分束反射鏡上,靠轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡改變出射光線的角度。由于光束出射位置固定,光束位置移動(dòng)受限,不能靈活地組成各種光路。且一束光線分成五束后,一條比一條暗淡,實(shí)驗(yàn)效果不佳。為改變上述缺點(diǎn),設(shè)計(jì)制作了《移動(dòng)式激光光反射折射透鏡成像演示組合裝置》。
二、組合裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理
1.組合裝置的結(jié)構(gòu)
本組合裝置由小型的兩個(gè)能發(fā)射一束光線的半導(dǎo)體激光發(fā)射器(圖1)和一個(gè)能發(fā)射兩束光線(其中一束光線可任意改變出射角度)的半導(dǎo)體激光發(fā)射器(圖2)、反射鏡、三棱鏡、折射塊、透鏡、小孔、單雙縫、劈尖、牛頓環(huán)、偏振器等光學(xué)組具、光度盤、水平量尺、垂直量尺、親磁性示教板和光屏等組成。半導(dǎo)體激光發(fā)射器、各種光學(xué)組具和水平、垂直量尺均安裝在磁性底座上,可任意移動(dòng)放置在親磁性示教板上,例如圖3凸透鏡成像演示實(shí)驗(yàn)。
2.半導(dǎo)體激光發(fā)射器的結(jié)構(gòu)和工作原理
由圖4可知,半導(dǎo)體激光發(fā)射器由殼體、外接電源插座、激光開關(guān)、紐扣電池夾、紐扣電池、電路板、半導(dǎo)體激光管、光斑大小調(diào)整部件、柱面鏡、光起點(diǎn)調(diào)整伸縮鏡頭、伸縮鏡頭調(diào)整鎖緊螺釘、高度調(diào)整鎖緊螺釘、環(huán)型磁性底座等組成。打開開關(guān),激光從半導(dǎo)體激光管射出,經(jīng)過激光出口鏡頭內(nèi)的柱面鏡后,形成與親磁性示教板垂直相交的扇形光束,在親磁性示教板上顯示出光束的徑跡,在光束的徑跡上放置各種光具,便可以做相應(yīng)的光學(xué)實(shí)驗(yàn)。
3.半導(dǎo)體激光發(fā)射器的直流恒流驅(qū)動(dòng)電路和工作原理
半導(dǎo)體激光管POT2內(nèi)部由兩個(gè)部分組成。如圖5所示,1腳與2腳內(nèi)部是激光發(fā)射部分,它的作用是發(fā)射激光。1腳與3腳內(nèi)接半導(dǎo)體光敏元件,是激光接受部分,它的作用是監(jiān)測發(fā)出的激光強(qiáng)度。POT2半導(dǎo)體激光管具有體積小、重量輕、耗電低、驅(qū)動(dòng)電路簡單、調(diào)制方便、耐機(jī)械沖擊以及抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),但它對(duì)過電流、過電壓極為敏感。流經(jīng)半導(dǎo)體激光管的電流會(huì)隨工作溫度的升高而增大,半導(dǎo)體激光管易因過流而損壞。因此,在使用時(shí),要特別注意不要使其工作參數(shù)超過其最大允許值。采用直流恒流源驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光管的方法能解決這一問題。圖5是為POT2設(shè)計(jì)的直流恒流源驅(qū)動(dòng)電路,其工作原理是:流經(jīng)POT2的1、2腳電流因工作溫度的升高而增大時(shí),激光輸出會(huì)隨電流的增大而增加。激光輸出強(qiáng)度的增加,使1、3腳內(nèi)光敏元件電阻減小,A點(diǎn)電位升高,Q2導(dǎo)通量增大,B點(diǎn)電位下降,Q1集電極電流受控減小,致使流經(jīng)POT2的1、2腳電流減小,反之亦然。調(diào)整可調(diào)電阻VR,使流經(jīng)POT2的1、2腳電流為其典型值35MA。該電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠,實(shí)際使用效果好。
三、半導(dǎo)體激光發(fā)射器調(diào)試和使用方法:
1.半導(dǎo)體激光發(fā)射器電路安裝好后,在未裝入殼體前,先調(diào)整激光光斑。打開電源開關(guān),讓激光射向遠(yuǎn)處墻壁,輕輕旋出或旋入光斑調(diào)整部件,得到最明亮、大小合適的激光光斑。
2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,選擇單束或雙束半導(dǎo)體激光發(fā)射器,放置在相應(yīng)的位置上,扭松高度調(diào)整鎖緊螺釘,調(diào)整半導(dǎo)體激光發(fā)射器的高度,以適應(yīng)不同光具的需要,得到最清晰的光線徑跡,合適后扭緊高度調(diào)整鎖緊螺釘。
3.擰松雙束激光發(fā)射器上端的發(fā)射器轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊螺釘,撥動(dòng)上端的激光發(fā)射器,可改變光束的方向。方向確定后,擰緊鎖緊螺釘。
4.扭松半導(dǎo)體激光發(fā)射器伸縮鏡頭調(diào)整螺釘,調(diào)整激光出口伸縮鏡頭進(jìn)出位置,可調(diào)整出射光線的起點(diǎn)位置,合適后扭緊伸縮鏡頭調(diào)整鎖緊螺釘。
四、本組合裝置創(chuàng)新點(diǎn)
1.自行設(shè)計(jì)組裝的磁性底座半導(dǎo)體激光發(fā)射器,外形小巧,耗能低,造價(jià)低,發(fā)射的光束明亮,無須暗室,光束徑跡能清晰地顯示在示教板上,能調(diào)整其高度與光束徑跡起點(diǎn)位置,使其能配合各種不同高度的光具;
2.能單獨(dú)放置且能發(fā)射兩束光線(其中一束光線可任意改變出射角度)的半導(dǎo)體激光發(fā)射器和單獨(dú)放置能發(fā)射一束光線的半導(dǎo)體激光發(fā)射器,可移動(dòng)放置和調(diào)整組合發(fā)出不同方向的光線,給各種光學(xué)實(shí)驗(yàn)提供合適的光源??朔嗽瓕?shí)驗(yàn)室配置的光學(xué)演示儀由氦氖激光器發(fā)出一束光線后分成五束,一束比一束暗淡且不能隨意移動(dòng)的缺點(diǎn);
3.半導(dǎo)體激光發(fā)射器和各種光具均安裝在磁性底座上,可任意移動(dòng)放置在親磁性示教板上,組合成各種光路實(shí)驗(yàn),克服了原實(shí)驗(yàn)室配置的光學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置光源固定,移動(dòng)受限,光具只能懸掛在示教板的橫梁上或固定在示教板中間,不便組合成多種光路實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn);
4.設(shè)置測距、測高的水平、垂直量尺,便于讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);
5.在示教板左側(cè)設(shè)置可改變方向的光屏,便于觀看光的干涉衍射現(xiàn)象。
五、實(shí)驗(yàn)舉例
1.光的反射定律演示實(shí)驗(yàn)
如圖6所示,將帶磁性底座的光度盤放置在親磁性示教板中間,把帶磁性底座的反射鏡按圖6位置安放在光度盤上。把半導(dǎo)體激光發(fā)射器放在合適位置,調(diào)整其高度,使光束的徑跡清晰地落在光度盤正中位置,輕轉(zhuǎn)光度盤,使入射光線以不同的入射角射向平面鏡,讀出反射角,分析對(duì)應(yīng)的入射角和反射角的關(guān)系,得出光的反射定律。
2.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)
將擴(kuò)束鏡安置在帶磁性底座的光具架上,將刻有雙縫的照相片安置在帶磁性底座的夾持架上。把半導(dǎo)體激光發(fā)射器、擴(kuò)束鏡、雙縫的照相片按圖7的位置擺放在親磁示教板上。調(diào)整半導(dǎo)體激光發(fā)射器的高度和激光發(fā)射方向,調(diào)節(jié)夾持架,使雙縫置于擴(kuò)束鏡光路中。調(diào)節(jié)擴(kuò)束鏡與雙縫距離,使光束正好充滿雙縫。觀察光屏上產(chǎn)生的干涉條紋。變更雙縫間距,比較干涉條紋間距的變化,驗(yàn)證條紋間距的公式。
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