布朗运动范文
时间:2023-03-28 17:13:26
导语:如何才能写好一篇布朗运动,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-3分子动理论的基本观点一节中的“迷你实验室”观察碳粒在液体中的运动,课本是用碳素墨水用水稀释后取一滴放在载玻片上,盖上盖玻片,放在显微镜下观察悬浮在液体中的小碳粒的运动。但是,我们发现,该实验要做好难度很大,再加上观察时都是事先调好的一台或两台显微镜让所有学生都来观察,由于班内的学生比较多,组织学生观察既费时又费力,甚至影响整节课的教学。而且浊液容易干涸,一般晴朗的气候,空隙没有密封的观察片只能保持一节课的观察时间,碰到干燥的天气,十几分钟的时间悬浊液便所剩无几。所以大多数老师采用在黑板上讲解实验现象,这样学生的学习积极性会受到影响。
那么,有什么办法可以解决上述问题呢?带着问题的思考,我们觉得最好的办法就是改进实验,进行教具自制,并初步完成教具的制作。
二、研究过程
1. 确定课题
在课前进行悬浮液的配置,我们发现要选用颗粒较小的观察物质制成悬浊液,但是市面上卖的碳素墨水大多不好用(稀释的碳素墨水或墨汁,由于其颗粒太小,高倍显微镜实际上是看不大清楚布朗运动的。)于是我们就想到了用花粉或淀粉或美术颜料代替碳粒。
而显微镜放大倍数合理选择,也是实验成败的关键。我们发现显微镜放大倍数选择600多倍为宜,即物镜用“45×”,目镜用“15×”,放大倍数为675倍。这样选择易于调节,观察效果明显。而且显微镜中视场要有合适的亮度,太亮或太暗都看不清布朗运动。为了节省学生观察的时间,我们必须用多台显微镜,条件不够的学校又不可能,而且不好操作。因此,我们想到了用放大投影观察布朗运动。
2. 收集资料,确定具体设计方案,并完成设计图
由于悬浮液颗粒很小,不易观察,能否把它放大呢?经过思考,我们发现凸透镜不但对光束有扩散作用,而且对成像也有放大作用。从凸透镜成像的光路图启发了我们,可以把发光体改为悬浮颗粒。如何用凸透镜装悬浮液呢?我们想到了玻璃和水的折射率基本相同且比空气的大,这样装满水的玻璃灯泡就相当于一个凸透镜。
接下来是光源的选择,普通的光源发射能力不强,能量的不够高度集中,所以亮度不高,对成像不利。与一般光相比,激光具有四个特点:
(1)亮度高:由于激光的发射能力强和能量的高度集中,所以亮度很高。
(2)方向性好:激光发射后发散角非常小。
(3)单色性好:光的颜色由光的不同波长决定,不同的颜色,是不同波长的光作用于人的视觉的不同而反映出来。激光的波长基本一致,谱线宽度很窄,颜色很纯,单色性很好。
(4)相干性好:激光不同于普通光源,它是受激辐射光,具有极强的相干性。
所以我们选择了激光器作为光源。
我们的设计方案是这样形成的:
(1) 初步构想:把白炽灯泡的底座去掉,将内部的灯丝取出,用水将内外清洗干净,再在灯泡中装满纯净水,以此当做凸透镜。然后将少许淀粉撒入玻璃泡中的水,最后用激光照射。
(2) 改进:为了使实验现象更为稳定,我们想到了把实验仪器固定在木板上。
(3) 最终方案:有了上面的构思,我们对实验进行改进,并完成了实验设计图。
3. 教具制作及实验演示
实验仪器:一支激光器、一只白炽灯泡、一块方形木板、8号铁丝、三枚铁钉、水和少许淀粉
仪器制作:把白炽灯泡的底座去掉,将内部的灯丝取出,用水将内外清洗干净,再在灯泡中装满纯净水;将铁丝剪断且弯成两个“丫”字形支架,钉在木板上,并把激光器固定在“丫”字形支架上;将三枚铁钉形成三角形钉在木板上,再将装满纯净水的玻璃灯泡放平稳在三枚铁钉之间。
实验演示:
(1) 把教室的门和窗帘关起来,打开激光器,使激光通过灯泡照射在墙壁上,此时墙壁上会呈现一个较大的光斑。
(2) 将少许淀粉撒入玻璃灯泡中的水,这时墙壁上观察到的光斑中就会立即有很多微小的发光点在不停地做无规则运动。这是因为液体分子无规则运动从各个方向撞击悬浮在液体中的微小淀粉颗粒,从而引起这些微小颗粒的无规则运动。这些无规则运动的颗粒经过扩散的激光束照射,成为一个个不停运动的光点而映射在墙壁上,这是布朗运动。但这个实验需要注意的是,淀粉不能撒得太多了,如果撒多了,光斑很暗,光点的运动就看不清楚了。
(3) 随着观察时间的延长,我们会发现光点慢慢增大且运动速度也会变慢。这是因为淀粉颗粒吸收水分后膨胀,受到周围水分子碰撞次数增多,平衡性加强,因此无规则运动的速度变慢了。
(4) 如果在玻璃灯泡中加入一些热水,我们会发现发光点的运动速度明显加快了,由此让学生认识到分子运动随温度的升高而变得更加剧烈了。
4. 撰写论文,做进一步改进的设想
我们对整个活动的过程进行了总结,撰写报告。
三、项目特色
1. 实验现象形象直观,实验效果良好
利用激光器对课本布朗运动实验的改进,实验现象直观,特别是通过具有凸透镜性质的装满水的玻璃灯泡进行成像放大,使微小颗粒所产生的布朗运动更加明显,取得了良好的实验效果。
2.成本低,结构简单
整个模型的材料,制作的经费就十几块钱,设计结构简单。
3.该仪器适应性、实用性强,可以实现多种实验
该仪器不仅适用于布朗运动的实验,还可以用来观察生物切片的载玻片,使生物学很多在课堂上难以实现的演示实验取得满意的效果。
四、收获和体会
回过头来细细品味我们的创新过程,虽然有点辛苦,特别是制作过程遇到了一些挫折,但是在我们的努力下,总算是如期完成,心里十分高兴,有着很大的成就感。
通过这次有意义的创新活动,我们最深刻的体会是,科学创新是不断的改进和完善的过程,这个过程需要时间,需要我们每一个人坚持不懈的努力。
篇2
关键词:分数布朗运动;欧式未定权益;欧式权证
中图分类号:F12文献标识码:A文章编号:1672-3198(2007)12-0063-02
1 预备知识
分数布朗运动的这些性质使得它成为数理金融的一合适的工具。文和文在H>12时应用Wick积和分数白噪声理论定义了一种关于分数布朗运动的随机积分,并证明了市场无套利且为完全市场。本文采用此种随机积分的定义,并恒假设12
如果标的资产价格S(t)满足下式:
我们称标的资产价格S(t)服从几何分数布朗运动的市场(并满足通常的Black-Scholes模型的条件)为Ito型分数Black-Scholes市场。文还证明了此市场不存在套利且是完全市场。
现在我们考虑一Ito型分数Black-Scholes市场仅有两种证券,一种无风险资产即债券与一种股票,设(Ω,F,Ft,P) 是一个具有σ-流的概率空间,其中Ft是由分数布朗运动BH(t)产生的自然σ-流,其中债券方程满足:
2 欧式未定权益的一般定价公式
考虑一资产组合θ(t)=(μ(t),v(t)),其中μ(t),v(t)分别表示在t时刻债券和股票的持有量,并均为Ft适应过程,则相应的财富过程为:
我们考虑标的资产的价格服从几何分数布朗运动,设在到期时刻T有界盈利f(S(t))的欧式未定权益在t∈[0,T)价格记为C(S(t),t),我们有如下欧式未定权益的一般定价公式。
定理2.2 欧式未定权益在期满前任意时刻t时的价格为:
3 欧式权证的定价公式及套期保值策略
权证,英文名warrant,是一种有价证券,投资者付出权利金购买后,有权利而非义务在某一特定时期按约定价格向发行人购买或出售标的证券。根据行使期的不同,权证可以分为欧式权证和美式权证;根据权利的行使方向,权证可以分为认购权证和认沽权证。
现在我们考虑基础标的资产的价格服从几何分数布朗运动并有连续红利支付的欧式权证,设执行价格为 K,到期时刻为T,行使比例为1:1,无风险利率和红利率均为时间t的确定性函数,分别记为r(t),δ(t),则在风险中性概率Q下,标的资产的价格服从以下方程:
参考文献
[1]Ducan,T.E., Y Hu and B.Pasik-Ducan, Stochastic calculus for fractional Brownian motion, I.SIAMJ. Control Optim., 38(2000),582-612.
[2]Hu, Y. and B.Qksendal, Fractional white noise calculus and application to finance, Inf. Dim. Anal. Quanum Prob. Rel. Top, 6(2003), 1-32.
[3]Lin, S.J. Stochastic analysis of fractional Brownian motion, fractional noises and application, SIAM Eeview, 10(1995), 422-437.
篇3
(1)知道什么是热运动,知道分子热运动剧烈程度与温度有关.
(2)知道布朗运动和扩散现象,并能简单解释其原因
教学建议
教材分析
分析一:本节教材内容特点是先实验(扩散现象和布朗运动两个实验现象),后得出结论(分子的无规则运动),并根据现象说明热运动与温度有关,因此做好演示实验是关键.
分析二:由于液体或空气分子在热运动过程中对悬浮于其中的颗粒的碰撞的不平衡性,使这些颗粒受力不平衡而开始运动,这就是布朗运动.由于分子运动的无规则性,造成布朗运动的不规则性.另外,温度越高,分子热运动越快,对颗粒的撞击更强,布朗运动更显著.
分析三:温度越高,分子无规则运动平均速度越快,这是一个宏观统计结果,而对于具体某个分子,温度与其运动速度并不一定存在这一关系,也许温度升高,这个分子的运动速度相反可能在降低.
教法建议
建议一:做好演示实验是关键,扩散现象实验和布朗运动实验都需要认真做.在做观察布朗运动的实验过程中,用稀释的墨汁做悬浊液,过稀时液体中的微粒太少,过浓时亮度变暗,而且微粒连在一起,不便观察,可以多试几次.墨汁也可以不放在载片玻璃的凹槽中而只简单地滴一滴在载片玻璃上,盖上盖玻璃就可以.显微镜的放大率在40倍左右最合适.
建议二:在实验的基础上,推出分子在不停地热运动后,要注意再用热运动的观点解释造成该实验现象的原因,以便巩固、加深学生的认识.
建议三:有关布朗运动和扩散运动的实验除做好演示实验外,若有条件,最好能用计算机模拟一下该运动的微观机制,这样有利于学生对该实验现象的理解.
教学设计方案
教学重点:知道分子不停地无规则热运动,知道布朗运动和扩散运动
教学难点:布朗运动和扩散运动的微观解释
一、扩散运动
1、演示实验
空气与二氧化氮气体间的扩散现象
2、概念:扩散现象
3、扩散现象的微观解释:分子的无规则热运动
4、计算机演示扩散过程
5、对比实验:红墨水在热水和冷水中的扩散快慢.
结论:温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快
6、列举日常生活中的扩散现象:如香水味等
二、布朗运动
1、学生观察布朗运动现象
2、微观解释布朗运动:分子撞击不平衡
3、观察布朗运动与温度高低、颗粒大小关系:温度越高,布朗运动越显著;颗粒越小,布朗运动越显著.
4、计算机演示布朗运动现象以及产生原理
例:关于布朗运动,下列说法正确的是
A、布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的运动
B、布朗运动是指液体分子的运动
C、布朗运动是液体分子无规则运动的反映
D、布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒的无规则运动
答案:CD
评析:熟知布朗运动的实质是解决本题的关键.
三、热运动
由布朗运动和扩散运动说明分子的无规则运动与温度的关系.
四、作业
探究活动
题目:研究不同物质形态间扩散速度快慢
组织:个人或分组
篇4
[关键词]分数跳-扩散 上限型买权 保险精算法 期权定价
一、 引言
期权是一种风险管理的工具,它赋予持有者在规定的时间有权而非必须以约定的价格购买或出售一定数量的标的金融资产的权利。自20世纪70年代Black和Scholes发表的《The Pricing of options and corporate liabilities》被金融市场具体应用于期权定价以来,越来越多的学者致力于改进和发展这一经典的模型。
传统的期权定价模型一般用几何布朗运动来描述标的资产价格过程,但标的资产的波动性通常具有自相似性和长期依赖性等分形特征,而几何布朗运动不具有相应的性质。我们知道分数布朗运动是自相似过程,具有长期依赖性,因此用分数布朗运动取代几何布朗运动来描述标的资产的价格过程,就可以得到更贴近市场的结果。研究也发现,当市场出现一些重大信息时,价格的变化是不连续的,学者采用跳-扩散模型来反映这一不连续性。
本文综合考虑了上述两种情形,采用了保险精算定价的思想得到了资产价格过程服从分数跳-扩散模型的欧式期权定价公式,并且得到了一类奇异期权――上限型买权的定价公式。
二、 分数跳-扩散模型
1. 分数布朗运动
分数布朗运动为一连续的高斯过程称为Hurst指数,满足协方差时,则为标准的几何布朗运动。
分数布朗运动是自相似过程,且在时,有长期依赖性,这些性质使得它成为研究数理金融更合适的工具。在时,应用Wick积和分数白噪声理论定义了一种适用于分数布朗运动的随机积分:,本文采用这种积分定义,且设。
2.分数跳-扩散模型
跳-扩散模型是为了反映股市变化的不连续性而采用的,不同的跳-扩散过程反映了不同的标的资产变化。本文采用的模型,即标的资产的价格过程满足如下的随机微分方程:
(1)
其中,为几何布朗运动;表示标的资产在内随机跳跃的次数,服从参数为的泊松运动;为服从正态分布的随机变量,而表示标的资产价格跳跃的相对高度;为期望收益率;为波动率。考虑一个风险中性世界,由风险中性定价原理,则可以用无风险利率代替期望收益率,于是解方程(1),可以得到标的资产的风险中性价格模型为:
考虑分数布朗运动,以及Wick积得定义及性质[1],可以得到分数跳-扩散运动公式:
(2)
以及,
三、分数跳-扩散模型下上限型买权定价
经研究表明,由于当分数布朗运动的H指数时,资本市场有套利,因此风险中性定价等无套利定价理论来无法解决该问题[2][3]。本文采用文献[4]中的保险精算定价方法。
1. 保险精算定价法
考虑由两类资产组成的连续贸易金融市场,一类为具有无风险利率的无风险资产(如债券),满足;另一类为风险资产(如股票)在t时刻其价格为,考虑的时间区间为 ,T表示到期日。是定义在完备概率空间上的随机过程,是由产生的。1998年Mogens Bladt和Tina Hviid Rydberg提出期权定价的保险精算方法[4],即利用公平保费原理将期权定价问题转化为等价的公平保费确定问题。
定义1 标的资产价格过程在区间上产生的期望收益率被定义为:
其中,为t时刻的连续复利收益率。
定义2(公平保费原理)[4]:欧式期权的价值等于在期权被执行时股票到期日价格按期望收益率折现的值与执行价格按无风险利率折现的值之差在标的资产实际概率测度下的数学期望。其在到期日的被执行的条件为:欧式看涨(看跌)期权的标的资产到期日价格按期望收益率折现的值与执行价按无风险利率折现的值之差大于零(小于零)。
保险精算方法将期权定价问题转化为由于无任何经济假设,所以它不仅对无套利、均衡、完备的市场有效,且对有套利、非均衡、不完备的市场也有效。
由公平保费原理,可以得到如下的定理:
引理1 (欧式看涨期权)在到期日T,执行价为K的欧式看涨期权在初始时刻的公平保费价值为:
其中,
引理2 (欧式看跌期权)在到期日T,执行价为K的欧式看跌期权在初始时刻的公平保费价值为:
其中,
2.分数跳-扩散模型下欧式期权的定价公式
定理1 (欧式看涨期权)在到期日T,执行价为K,标的资产服从分数跳扩散过程的欧式看涨期权在t时刻的定价公式为:
这里是标准正态累计分布函数。
其中,
证明:(3)
其中,
根据定义1,可以知道关于风险资产,有:
则(3)式可以改写为:
其中,(4)
又因为中包含有跳跃的泊松过程,设包含n次跳跃:
其中,下面为关于 的计算:
从文献[1]中,可以得到 ,又,
所以,,此时,由(5)式,可知 包含n次跳跃,令,则资产在T时刻可以表示为:
(6)
其中,
根据(6)计算整理(4)可得:,
则:
同理,可得,
由此,得到:
考虑,得到其定价公式为:
其中,
同理,我们可以用相同的证明方法得到以下定理。
定理2 (欧式看跌期权)在到期日T,执行价为K,标的资产服从分数跳扩散过程的欧式看跌期权在t时刻的定价公式为:
其中 与定理1相同。
注:当时,定理1、定理2即为跳-扩散模型下,欧式期权的定价公式。
3.分数跳-扩散模型下上限型买权定价
上限型买权是在到期日具有如下的未定收益的一种奇异期权:
其中K为敲定价格,P是正常数。且上限型期权在到期日前的任意时刻的价格为:
其中是欧式看涨期权在的价格,从而得到下面的定理:
定理3 在到期日T,执行价为K,标的资产服从分数跳-扩散过程的上限型买权在t时刻的定价公式为:
其中,,
证明:由,及定理1即得。
注:当时,定理3即为标准跳-扩散模型下的上限型买权定价;时,为标的资产服从几何布朗运动模型下的上限型买权定价。
四、结束语
考虑到分数布朗运动以及跳-扩散模型在资产模型中的特点,假设标的资产服从分数跳-扩散过程,且无风险利率、波动率和期望收益率均为时间的非随机函数的情况下,运用保险精算法得到了一类奇异期权――上限型买权的期权定价公式,该公式是标准跳-扩散模型以及分数布朗运动模型下的推广。
参考文献:
[1] NECULA C. Option pricing in a fractional Brownian motion environment [J]. Pure Mathematics, 2002,2(1):63-68.
[2] HUY, ΦKSENDAL B. Fractions white noise calculus and application to finance[J]. Infinite Dimensional Analysis, Quantum Probability and Related Topics, 2003,6:1-32.12
[3] LI RH, MENGHB, DAI YH. The valuation of compound options on jump-diffusions with time-dependent parameters [J].IEEE,2005,2: 1290-129
篇5
【关键词】黏液形成菌 布朗运动 趋化运动
在循环冷却水中,由于碳源和氮源的存在,加之含盐量较大,为微生物滋生提供了营养物质。微生物污垢有助于其它污垢的综合积聚,造成流动阻力增大,传热效率下降,管壁热阻增加,换热设备腐蚀速度加快等安全隐患。为解决循环冷却水系统中微生物过量繁殖、腐蚀、结垢等危害,提高换热设备效率,需要对致垢微生物的迁移过程进行研究。Adler[1]证实细菌的趋化作用是由特异性受体所介导,才开始了细菌趋化反应的现代研究。Berg[2]证明了沿着吸引剂梯度上升的方向,细菌泳动长度明显变大,细菌运动方向的改变和梯度的方向关系不大。Hyon[3]证明了细菌具有自主运动能力,可以通过鞭毛改变运动方向。至今为止,还没有相关文献针对循环冷却水中的致垢细菌的运动行为进行研究。为此,本文针对循环冷却水中黏液形成菌的运动特性进行分析。
1 细菌运动机理
1.1 细菌趋化性
细菌对化学物质的浓度梯度产生趋向或离避的反应叫细菌趋化性。细菌有两种运动方式:泳动和翻滚。遇到化学吸引剂时,细菌向高浓度吸引剂的方向直线泳动,不出现翻滚现象,这种朝向刺激源的运动称为正向趋化性。遇到趋避剂时,细菌立即产生翻滚运动并沿其递减的浓度梯度泳动,这种与刺激源反向的运动称为负向趋化性。在浓度相同的化学环境中,细菌保持一定的翻滚频率,呈常态运动。
1.2 细菌布朗运动
粒径小于5的颗粒在溶液中随机游走被称为布朗运动。每个液体分子对小颗粒有一定的瞬时冲力。由于分子运动的无规则性,每个分子撞击时对小颗粒的冲力大小、方向都各不相同,因此布朗运动的方向也是无规则的。细菌在水中运动不免会受到布朗运动的干扰。
2 细菌运动实验
2.1 实验材料
2.1.1 菌株
从电厂循环冷却塔塔底黏泥中分离纯化得到黏液形成菌。
2.1.2 培养基
液体培养基:牛肉膏,0.75g;蛋白胨,2.5g;氯化钠,1.25g;加水至250mL;调节pH值为7。
固体培养基:蛋白胨,2.5g;琼脂,5g;加水至250mL。高压灭菌后倒入培养皿中冷却至凝固。
吸引剂溶液:蛋白胨,0.3g;加水至100mL。
2.2 实验仪器
生物光学显微镜、电子分析天平、YXQ-SG46280S型压力蒸汽灭菌锅、LRH-70型生化培养箱、pH计、玻璃器皿等。
2.3 实验方法
2.3.1 平板菌落计数法
采用平板菌落计数法中的涂布法对菌悬液的细菌浓度进行测量。
2.3.2 显微摄影法
将菌悬液滴在干净的载玻片上,盖好盖玻片,在显微镜下观察黏液形成菌泳动和翻滚的运动现象,并计算细菌泳动速度。
2.3.3 半固体琼脂平板法
采用半固体琼脂平板法实验观察黏液形成菌对营养物质的趋化现象。本文选择蛋白胨为营养物质,较少量的琼脂作为培养基的凝固剂。用滴管取0.05mL细菌于半固体培养基上,在生化培养箱中恒温培养48h,观察细菌的生长状态,评估黏液形成菌对蛋白胨的趋化反应。
3 实验结果
3.1 细菌平均运动速度
在连续50s内,采样时间间隔为1s,对30个运动细菌的位置信息进行采集。经过对细菌位置数据的分析处理,黏液形成菌的平均运动速度为。
3.2 细菌运动分析
3.2.1 趋化行为
通过实验发现,菌斑处菌群呈现出边缘密集而中间稀薄的递进状态。若菌斑形成完全由扩散控制,菌斑密度应该从中心到四周不断降低,形成一个连续的从内到外浓度降低的发散形状,与实际形成的菌斑相比,说明在半固体琼脂平板中的黏液形成菌此时并不是完全由扩散控制。而是因为细菌生长繁殖将中间的营养物质消耗后,为了能够继续生存下去,黏液形成菌菌群朝着营养物浓度相对较高的地方迁移,致使菌斑周边的密度较高。通过这一现象,可以证明黏液形成菌对蛋白胨具有趋化行为。
3.2.2 细菌能动性
在菌斑形成白圈,是由于半固体琼脂培养基中琼脂含量很低,致使黏液形成菌的运动阻力较小,这必然会导致黏液形成菌中一些运动能力更强的细菌在平板中迁移到营养物质更丰富的地方,只是这样的细菌相对于整个黏液形成菌菌斑中的细菌量是少数的,因此形成了图中菌斑外侧的二次菌环,证明了黏液形成菌的能动性。
4 结果与讨论
(1)通过半固体琼脂平板法,发现黏液形成菌对蛋白胨产生明显的趋化响应,在半固体培养基上形成明显的趋化圈。
(2)利用高倍光学显微镜,采集了黏液形成菌在溶液中运动图像,并跟踪单个细菌粒子,测得黏液形成菌的运动速度。
(3)通过机理分析,揭示细菌在溶液中运动特性,为解决循环冷却水中微生物污垢提出了一种新的可能。
参考文献:
[1]Adler J, Dahl M, Margert. A method for measuring the motility of bacteria and for comparing random and non-random motility.J Gen Microbiol,1967,46:161-173.
[2]Berg H C, Brown D A. Chemotaxis in Escherichia coli analysed by three-dimensional tracking.Nature,1972,239:500-504.
篇6
胶体化学作为化学的一个小分支,在大学中将较详细地阐述清楚,以学生目前掌握的物理知识,学生能利用物理中的光学、力学和电学知识理解胶体的丁达尔效应、布朗运动和电泳现象,下面分别加以说明。
1.胶体的光学性质
如图1所示,在暗室里,将一束光线透过溶胶,在光束的垂直方向观察,可以在光透过溶胶的途径上看到一个光柱,这就是丁达尔效应。
图1
丁达尔现象的实质是溶胶对光的散射作用。可见光的波长在400~760nm的范围,略大于一般溶胶粒子的尺寸。当可见光(电磁波)照射在微粒上时,向各个方向发射与可见光有相同频率的电磁波即散射光波。由溶胶的高分散度和多相性,入射光照射在溶胶粒子上,必然会产生散射光。当然,由于分子热运动引起密度或浓度涨落,会造成光学的不均匀性,产生光的散射。从而使每一个被光照射的胶粒成为一个个“小太阳”,如此在光线上排列一组“小太阳”,形成一条“光的通路”,这就是丁达尔效应。
2.胶体的力学性质
溶胶是一种高度分散的多相系统,在热力学上是不稳定的。溶胶会自动聚结为大粒子,使整个胶体系统遭到破坏。但溶胶能稳定地存在,主要原因是溶胶的动力学性质。
在物理课中“分子热运动”这个知识点上就提到过这种动力学性质――布朗运动。
图2
产生布朗运动的原因是分散质分子对胶粒的撞击结果,受介质分子热运动的撞击,在某一瞬间,它所受的来自各个方向的撞击力不会相互抵消,如图3所示,加上粒子自身的热运动。因而,它在不同时刻以不同速度、不同方向做无规则运动。
图3
溶胶粒子的布朗运动会引起溶胶中分散相粒子的扩散作用。所谓扩散,指溶胶粒子从高浓度区向低浓度区定向迁移现象,扩散的推动力是浓度梯度。即胶粒从高浓度处向低浓度处扩散是自发的。
3.胶体的电学性质
在外加电场的作用下,带电的分散相粒子在分散介质中向相反符号电极移动的现象,就是溶胶的电学性质――电泳。如图4所示。
图4 电泳
产生电泳的主要原因是胶粒是带电的,即在固液界面层上会呈现带电现象。究其原因可有数种,其中之一是固体表面上的物质粒子,在溶液中发生电离,可导致固体表面带电。固体表面上的带电离子不论是如何产生的,皆应视其为固体粒子的组成部分,带电的固体粒子表面由于静电吸引力的存在(简称反离子或异电离子)环绕在固体粒子的周围,这样在固液两相之间形成双电层结构。
以KI溶液滴加至AgNO 溶液中形成AgI溶胶(正溶胶)为例,形成的胶核吸附溶液中的过量的NO 离子,而胶粒带正电荷:
图5
以上就是在高中阶段我们介绍的胶体的三大主要性质――丁达尔效应、布朗运动和电泳。如此,以中学物理知识理解化学中的胶体性质,不但可以让学生在理解的基础上记忆清楚胶体的性质,而且可以让学生真正从本质上理解外界某些条件的改变,胶体的稳定性被破坏而产生聚沉的原因,还可以在化学教学中复习已经学过的物理知识,这是“一举三得”的好事。
参考文献:
[1]江西省中小学教材编写组80年高考复习资料.化学.江西人民出版社浙江教育学院化学教研室.高中复习用书《化学》.浙江人民出版社.
[2]印永嘉,李大珍.物理化学简明教程(下).人民教育出版社,1980.
篇7
物理学中布朗运动的最简单的数学模型是简单的对称随机行走。本书收集并且比较了主要描述随机行走性质的强定理。概率论极限定理的新问题被当作为投掷硬币的简单情况来研究。通过利用这种简单性,读者使自己精通极限定理(特别是强定理),而不用忍受技术工具的负担及困难。通过对随机行走的研究,作者还给出了研究Wiener过程的一种容易的方法。自本书的第一版于1990年出版之后,相关的文献中登载了许多新的成果。本书的第一版中包括了许多未解决的问题与猜想,自从那时起已经陆续解决。这次经修订与扩大的第二版中包括了这些新成果。在第二版中增加了3章,提供了对布朗运动最完整的研究、最基本的研究方法及路径性质。
本书共有33章,被分成了三个部分。第一部分Z1中的简单对称随机行走,包括l~16章。1 序论;2 分布;3 递推与零一律;4 从强大数定律到迭对数定律;5 Levy类;6 Wiener过程与不变性原理;7 增量;8 Strassen类型定理;9 局部时间的分布;1O 局部时间与不变性原理;11 局部时间强定理;12 游弋;13 经常访问与难得访问的场所;14 嵌入定理;15 几个进一步的结果;16 第一部分总结。第二部分Zd中的简单对称随机行走,包括第17~27章。17 递归原理;18 Wiener过程与不变性原理;19 迭对数原理;20 局部时间;21 区域;22 有重量的点和有重量的球;23 交叉与自交叉;24 大覆盖球;25 长游弋;26 逃逸速度;27 几个进一步的问题。第三部分随机环境中的随机行走,包括第28~33章。28 绪论;29 一开始的6天中;30 第6天之后;31 关于局部时间ξ(0,n)物理学家能说些什么?32 关于RWIRE的受欢迎价值;33 几个进一步的问题。
有关本书第一版的评论包括:“专家和初学者将同样会通过阅读本书获益匪浅。对于涉及这个主题的研究生课程而言,它是理想的阅读材料”。这本实用的和引人入胜的专著给出了有关在Zd点阵上简单随机行走及对布朗运动类似问题关系(不变性原理)问题的多用途最新结果。这些结果中大约有一半是给出了具有全部细节的证明,其中许多结果是第一次以书的形式发表,这本书非常值得一读。本书可供研究概率论的研究人员及研究生阅读借鉴。
胡光华,高级软件工程师
(原中国科学院物理学研究所)Hu Guanghua,Senior Software Engineer
篇8
关键词:多标的资产;期权定价;随机微分方程;蒙特卡罗模拟
中图分类号:F830.9 文献标识码:A 文章编号:1003-9031(2012)04-0039-04 DOI:10.3969/j.issn.1003-9031.2012.04.10
期权定价方法有解析方法和数值方法[1],对于标准期权或不是太复杂的衍生证券在一些必要的假设下存在偏微分方程的解析解或称封闭解。但是对于非标准的和高维问题的新型期权[2],虽然理论上存在着复杂的偏微分数学模型和对应的数学解析式,但很难得到有效的计算结果。从数学角度讲,多标的资产期权定价问题就是求解一个高维的反抛物型方程具有不同的终值条件的定解问题,因此利用偏微分方程从理论上可以求出高维期权的Black-Scholes方程和相应的布莱克-斯科尔斯的公式,然而,对于这样一个被积函数带有奇性的多重积分的计算仍然是一个很困难的问题[3]。同时,期权定价的传统的数值方法如树图法[4]、有限差分法等[5],对于高维期权等复杂衍生证券这些传统的数值方法受到很大限制,难以有效地实施。本文鉴于数学解析方法和传统的数值方法对多标的资产期权定价问题的困难,用蒙特卡罗模拟方法来对高维期权进行定价[6]。当衍生证券标的数较多时,蒙特卡罗模拟是一个比较有效的数值分析方法[7]。
关于多标的资产期权定价问题,现有文献中极少有对多标的资产价格的随机演化模型进行详细推导,而这是多标的资产期权定价的关键前提。本文在于推导了相关性的多标的资产价格的随机过程公式和蒙特卡罗模拟的随机模型,并给出模拟算法和算例。期权定价的关键在于确定多标的情形下具有相关性的各个标的资产价格行为的演化过程,从而得到各标的资产在有效期限内的价格进而收益。根据蒙特卡罗模拟原理和过程,蒙特卡罗模拟的关键之一是随机模拟路径的构造,它决定了模拟路径逼近真实路径的程度。如果能够确定多标的资产价格行为的随机过程,就可以利用蒙特卡罗的方法对标的价格进行模拟,并最终求得期权价格。
一、多标的资产价格的随机过程分析
多标的资产价格的随机演化过程可以认为是单标的资产价格随机过程推广到多维情形的,基于多个一般的单标的资产价格的随机微分方程,利用Ito定理推导多标的资产价格行为的随机微分方程[8]。
(一)构造多标的资产价格的随机微分方程模型
基本假设1:对每个标的资产价格Si(t),满足一般的单标的资产价格行为的随机微分方程[9]:
其中,Si(t)为标的资产的价格,i为其预期收益率,i是波动率;i,i均为常量; xi(t)为标准一维布朗运动,即维纳过程。
基本假设2:多标的资产价格之间存在相关性,这种相关性表现为Corr(xi,xj)=?籽ij。由于实际中,各个标的资产之间必然存在一定的相关性,因此这个假设是合理并且是必要的。
基本假设3:其他满足经典Black-Scholes模型的所有假设。
基于以上假设,下面给出多标的资产价格随机微分方程模型的推导过程。首先,将随机微分方程组即(1)式描述成矩阵形式为:
令X(t)=(1x1(t),2x2(t),……dxd(t))T,xi(t)为标准维纳过程或一维布朗运动,则根据多维布朗运动的定义容易证明随机向量X(t)=(1x1(t),2x2(t),……dxd(t))T服从多维布朗运动,且协方差矩阵Cov(X(t))ij=ij?籽ijt,记为X(t)~BM(0,∑),X(t) N(0,t,t∑),ij?籽ij=∑ij。抽取满足上述随机过程的多元随机变量X(t)等价于构造关系式X(t)=t+AW(t),使得∑=AAT成立,A为下三角矩阵[11]。这里取为d维零向量,W(t) BM(0,Id)即W(t)为标准d维布朗运动,W(t)=(W1(t),W2(t),……Wd(t))T,X(t) N(0,tId)。构造关系式:X(t)=AW(t)。然后,对X(t)=AW(t)两边微分得到:dX(t)=AdW(t),写成矩阵形式为:
dX(t)=idx1(t)ddxd(t)=A11 0 0 ?埙 0Ad1 … Adddw1(t)dwd(t) (3)
将dX(t)=AdW(t)矩阵形式即(3)式的每个分量代入随机微分方程组即(2)式,得到多标的资产价格的随机微分方程模型:
=idt+Aijdwj(t),i=1,2,…d (4)
其中,dwj(t)=ZjSi(tk)e, Zj N(0,1)。
(二)推导多标的资产价格的离散随机过程公式
对于随机微分方程组(4)式,将有效期[0,1]分成n等份,将其离散成0=t0
dSi=iSidt+SiAi・dW (5)
对(5)式 应用Ito定理
dG=dX++b2dt (6)
这里G是X和t的连续可微函数, dW是标准d维布朗运动,推广到多维情形。由Ito公式得到:
dG=(iSi++Si2AiAiT)dt+SiAi・dW(7)
令G=lnSi,(注意这里G只看作Si的函数,尽管Si是t的函数)。则有
=,=-,=0,
将它们代入 (7)式得到
dG=(i-AiAiT)dt+Ai・dW (8)
由于Ai=(Ai1,Ai2,……,Aid)是下三角矩阵A的第i行元素,且AAT=∑,从而得到A2i1+A2i2+……+A2id=∑ij,即AiAiT=∑ij,又因为∑ij=21,所以AiAiT=21。将此式代入(8)式并还原,得到
dG=(i-21)dt+Aijdwj(t)(9)
把dwj(t)=Zj, 代入(9)式得到
dG=(i-12)dt+AijZj (Zj N(0,1)) (10)
然后,把G=lnSi代入(10)式,方程两边对t在(tk,tk+1)上积分,(k=0,1,2,…n-1),则有
dlnSi(t)=(i-21)dt+(AijZk+1,j)(11)
整理得
Si(tk+1)=Si(tk)e(12)
至此,得到多标的资产价格Si(t)在各个离散时间点0=t0
二、蒙特卡罗模拟多标的资产期权定价的随机模型与算法
由多标的资产价格离散随机过程公式(12),对k=0,1,2,…n-1,从k=n-1开始依次向前迭代,得到各个标的资产在到期日的价格随机过程公式:
Si(tn)=Si(tn-1) exp((i-21)(tn-tn-1)) exp(AijZn,j)(13)
令i-21=mi,=, 则有
Si(tn)=Si(t0) exp((miT+(Aij(Z1,j+Z2,j+…Zn,j)))
=Si(t0)exp(miT+(Aij(Z,j))(14)
这里,Zj=Z1j+Z2j…+Znj,j=1,2,…d。
将(14)式表示成向量形式:
Si(tn)=Si(t0) exp((miT+((Ai)1×d Zd×1))(15)
其中,Si(t0)是标的价格初始值,(Ai)1×d是下三角矩阵A的第i行元素;Zd×1=(Z1,Z2,…Zd)T,Zj=Z1j+Z2j,…Znj,Zkj N(0,1),(k=1,2,…n)且相互独立。
(一)蒙特卡罗模拟多标的资产欧式期权的随机模型
利用到期日多标的资产价格的随机过程公式(15),可以对高维欧式期权进行模拟定价,现在对高维欧式期权中的欧式一揽子期权给出蒙特卡罗定价的随机模型。设Cj为第j次模拟的期权价格,也即是第j条样本路径的期权价格终值,payoff(j)为第j次模拟时的期权的到期日收益,M为模拟的总次数或样本路径数目,Sji为第j次模拟的各个标的资产到期日的价格,ai为各个标的资产的数量,k为到期日执行价格,无风险利率为r,期权有效期的时间段为T。欧式一揽子期权收益特性为:payoff(j)=max{(aiSji(T)-K),0}。
根据期权定价的风险中性定价原则,将到期日收益贴现到当前时刻即得到第j次模拟的期权价格Cj,
Cj=e-rTpayoff(j)=e-rTmax{(aiSji(T)-K),0)}(16)
再根据蒙特卡罗方法的原理,欧式一揽子期权的蒙特卡罗模拟定价的随机模型为:
C=Ci={e-rTmax((aiSji(T)-K),0)}(17)
(二)蒙特卡罗模拟多标的资产欧式期权
输入: delta,rol,U,S,alpha,M,N,T,K,d,rate
输出: 最终模拟的期权价格C
参数说明:delta=(1,2,…d)T是标的变量的方差矩阵;rol(?籽ij)d×d是标的资产价格的对称的相关系数矩阵;U=(1,2,…d)T是各个标的资产的预期收益率向量;S=(S1,S2,…Sd)T是各个标的资产价格初值向量;aplha=(a1,a2,…ad)是多标的资产的权向量;M为模拟次数,N为总的时间离散数目,T为有效期时间长度,K为执行价格,d为标的个数,rate为无风险利率(具体算法从略,可向作者索取)。
三、模拟算例
模拟一个5标的欧式一揽子看涨期权,各参数如下:股票价格初值为S=[50 45 51 48 56],各个股票价格的波动率分别为 delta=[0.1 0.2 0.15 0.21 0.17],预期收益率U=[0.12 0.15 0.26 0.21 0.3],各股票价格相关系数为ρ12=0.4、ρ13=0.3、ρ14=0.15、ρ15=-0.2、ρ23=0.6、ρ24=0.2、ρ25=0.3、ρ34=-0.12、ρ35=0.1、ρ45=0.5,各个股票权重分别为α1=α2=α3=α4=α5=0.2,期权有效期时间为T=1 (时间为年) ,到期日的执行价格为K=50,无风险年利率为r=0.1。由于本文使用的随机数是区别于低差异拟随机数的伪随机数,所以称这种蒙特卡罗模拟为伪蒙特卡罗P-MC(Pseudo- MonteCarlo)。模拟结果见表1。
从图形可以看出,随着模拟次数的增加,模拟误差整体趋势减少,但也有较大波动,说明伪蒙特卡罗模拟的误差不会因为次数增加而严格递减,原因在于伪随机数的分布不均匀和估计存在一定的方差。另外,随着模拟次数的增加,估计的区间大小在逐渐变小,并且区间缩小的幅度减少,说明模拟次数越多,估计精度和可靠性越高。如果给定一个模拟的精度,就可以确定模拟的次数,从而提高模拟效率。
四、结束语
多标的资产期权定价的关键问题在于确定相关性的多标的资产价格行为的演化过程,利用多维布朗运动和伊藤定理,可以推导出具有相关性的多标的资产价格行为的随机微分方程,进而可以推导期权在有效期内各个时间点上的收益函数。本文重点推导了多标的资产价格的随机微分方程模型和离散随机过程公式,从而为高维期权定价无论欧式还是美式的奠定了数学基础。
从多标的价格的随机微分方程模型的推导过程来看,可以充分利用多标的资产价格的相关性,对协方差矩阵进行分解,进而构造满足多维布朗运动的随机向量。随机模型的模拟实际价格的效果在很大程度上取决于协方差矩阵,该矩阵实际上包括两方面的参数,即标的资产的预期收益率和相关系数。实际模拟结果与这两个参数有很大关系,能否适当地估计标的资产的预期收益率和它们之间的相关系数,是影响蒙特卡罗模拟多标的资产期权定价的一个重要因素。实际中这两个参数是动态变化的,如果能够基于一般参数过程来模拟,效果应该更佳。蒙特卡罗模拟结果表明,对于高维欧式期权定价问题不失为一种有效的数值分析方法。但蒙特卡罗模拟效果不仅取决于随机模拟路径的构造,还有高维随机数的质量(分布均匀性)和估计方差。因此,如何构造更合理的随机过程、选择分布均匀性更好的高维随机数和运用减少方差的方法,对于提高蒙特卡罗模拟效果具有重要的意义,也是蒙特卡罗算法进一步优化改进的重要方向。
参考文献:
[1]Cox J., S. Ross, and M. Rubinstein.Option Pricing:A Simplified Approach [J].Journal of Financial Economics, 1979,7(3):229-263.
[2]John C. Hull. Options、Futures、and Other Derivatives, Fourth Edition[M]. Toronto: Prentice Hall,2001: 416-436.
[3]姜礼尚.期权定价的数学模型和方法[M].北京:高等教育出版社,2003:202-209.
[4]Rendleman, and Bartter .Two State Option Pricing[J].Journal of Finance. 1979(34):1092-1110.
[5]Daniel J. Duffy .Finite Difference Methods in Financial Engineering A Partial Differential Equation Approach[M]. New York,2006.
[6]Boyle.P.P.Options:A Monte Carlo Approach[J].Journal
of Financial Econometrics,1977(4):323-338.
[7]Paolo Brandimarte. Numerical Methods in Finance
Economics[M].New York,2006.
[8]K.Ito. On Stochastic Differential Equations[J].Memoirs,
American Mathematical Society,1951(4):1-51.
篇9
关键词人;草;附红细胞体;形态
我们相继发现人和动物百分之百感染附红细胞体,而且大量感染附红细胞体,不只在红细胞上,在白细胞内外也存在〈1〉〈4〉。在水、土、植物、食物、药物等中也大量存在附红细胞体〈2〉〈3〉。所谓布朗颗粒就是附红细胞体,布朗运动就是附红细胞体运动〈5〉。在光学显微镜下人、鸡蛋、草、花的附红细胞体形态都是相同。我们现将人、鸡蛋、草、花的附红细胞体电镜扫描形态报告如下:
1试验材料
人抗凝血沉淀后取血浆与细胞间的红白细胞,煮熟的鸡蛋黄,草、花、注射用水、载玻片、盖玻片、样品杯。人抗凝血取自医院健康人员体检血,鸡蛋取自市场,草、花取自苗圃花园。
2方法
将上述样品鸡蛋黄、草、花冶碎和人血细胞各取适量分别放入样品杯中,加入注射用水充分搅匀,静置3~5小时,取上清液一点放在载玻片涂薄镜检,如液体中全部是附红细胞体时,取一点放在盖玻片上涂匀自然干燥备用。
将涂有样品的盖玻片打碎取其一小块固定在电镜铁块上喷金,样品距金片约5厘米喷6秒电镜扫描。
3结果(附7张照片) 〈6〉〈7〉
①光学显微镜人红细胞上附红细胞体1000倍;②光学显微镜小白鼠红细胞上附红细胞体1000倍;③电镜扫描人红细胞上附红细胞体2000倍;④电镜扫描人附红细胞体10000倍;⑤电镜扫描鸡蛋黄附红细胞体10000倍;⑥电镜扫描草附红细胞体10000倍;⑦电镜扫描花附红细胞体10000倍。
4结论
所检样本附红细胞体形态相同,大小有别。
5讨论
照片下的数字前一位是代号后面数字为倍数,照片以标尺为准。
动植物的附红细胞体形态、运动形式、耐酸碱、耐高温、耐冷冻相同,在电镜扫描中大小有区别。
照片上附红细胞体多少不代表标本内附红细胞体的数量,因为与取样照相有关。
参考文献
[1] 杜跃峰.《内蒙古阿拉善盟发现人感染附红细胞体》《中华医学杂志》1994年2月第74卷第2期 86页.
[2] 杜跃峰、宝迪、田芸 等.《内蒙古阿拉善盟人和动物附红细胞体感染情况调查》《中国兽医寄生虫病》杂志2007年3月第15卷第2期 31-33页.
[3] 杜跃峰、张智文、彭丽琴 等.《附红细胞体是非特异抗原免疫的过敏原》 《中华医学研究杂志》2007年8月第7卷第8期 760-761页.
[4] 杜跃峰、张智文、彭丽琴等 《对人和动物白细胞的附红细胞体检测》 《中华医学研究杂志》2007年11月第7卷第11期1035-1036页.
[5] 杜跃峰.《布朗运动就是附红细胞体运动》 《中华医学研究杂志》2008年3月第8卷第3期 218-219页.
[6] 张浩、单虎、吴延功 等.《猪附红细胞体的形态学观察》中国畜牧兽医学会家畜传染病分会论文集第327-331页,2006年8月20-24日.
[7] 杨芷云、栾景挥.《家畜附红细胞体病》内部资料.河北省畜牧水产局印.1985年5月5日.
篇10
关键词:多媒体;高中物理;情境创设
在高中物理教学过程中教师可以通过多媒体创设鲜活的情境,多渠道地刺激学生的感官,激活学生的思维。不过,多媒体最突出的优点就是运用多媒体技术到一些物理实验中。这些物理实验用常规的实验手段也无法进行演示,如宏观的天体运动,微观的布朗运动、原子结构组成和放射性元素的衰变等,都可利用多媒体技术模拟再现。以下着重从高中物理实验入手,从三个方面介绍多媒体情境教学的策略,并进行案例分析:
一、创设多媒体情境,实现实验过程的可视化
高中物理有些实验虽然可以通过演示实验观察其物理现象,但是无法直观看到这一现象产生的过程,学生理解这一现象产生的原因还是有些困难,难以掌握相关的物理量之间的变化规律。这时可用多媒体教学课件模拟演示实验,实验过程中各物理量的变化情况用图片或动画的形式显现出来,使学生目睹其变化过程,获得感性认识,进而加深对实验过程和原理的理解。
多媒体情境:通过计算机多媒体打开电磁振荡现象的VCM数字仿真实验软件,在对应的方框中勾选“波形图”“直方图”“磁感线”和“电场线”,先闭合单刀双掷开关到S1,给电容器充电,再闭合开关到S2,电容器放电,电感线圈充电,电感线圈电充满后又开始对电容充电,依次往复。
分析:在仿真模拟过程中,引导学生认真观察电流的方向和大小,电容和电感线圈的带电特点,并适当地讲解,促进学生理解整个电磁振荡的过程和原理。
二、创设多媒体情境,实现演示实验器材的可视化
演示实验中,实验器材的可见度和受众范围是演示成功与否的关键。高中物理有时需要进行定量分析,对实验的精确性要求比较高,由于实验室器材的限制,或实验器材本身比较小,往往使实验演示的效果降低,又不可以让每个同学到讲台上观看,或者把实验器材拿下讲台到学生们中间,这时就需要多媒体技术来辅助了。
多媒体情境一:通过投影仪展现游标卡尺的使用方法。
分析:投影仪可以放大实验仪器,让全班的学生都能看见。
多媒体情境二:通过计算机软件模拟仿真游标卡尺的使用
方法。
分析:多媒体计算机软件模拟仿真的图像要比投影仪清晰,而且有操作选项和文字说明,更直观、更形象。
三、创设多媒体情境让一些不容易演示的实验走进课堂
在高中物理中有一部分实验在高中现有实验器材基础上是无法做的,例如,宏观的天体运动,微观粒子的运动、粒子散射、原子核的裂变和聚变、卡文迪许扭秤实验,等等。要在中学实验室开设这些实验是不可能的,但是使用多媒体进行模拟再现,让它们走进课堂就变得很容易了。
多媒体情境:运用计算机多媒体技术介绍布朗运动的实验装置,演示布朗运动的现象,对现象进行解释,并介绍细小微粒的运动规则。
对于一些太快或太慢的物理现象,学生不易观察清楚。这时,可采用多媒体技术手段,在模拟实验中适当减缓或加快物理现象的进行,通过“慢镜头”或者“快镜头”让学生反复观看分析,帮助学生理解实验现象及其物理过程。
教师可用绳子或弹簧演示波的形成过程,但绳波和弹簧波转瞬即逝,而且几乎无法控制其快慢,学生很难感受到机械波的形成过程,甚至会产生错误的理解。而利用计算机多媒体技术模拟这一实验过程,学生通过直观形象的动画演示,很快就能理解机械波的形成及传播规律。
基于学生的认知水平和好奇心,在高中物理教学过程中创设鲜活生动、直观形象的多媒体教学情境,有利于吸引学生的注意力,激活学生的思维,提高教学效率。但是,在积极创设多媒体教学情境的同时也要注意以下问题:(1)多媒体不能完全代替物理实验,动手实验能力是高中生必须培养的一项重要能力,不是所有的实验都适合用多媒体来展示或模拟;(2)教师在教学中要起到主导作用,创设的多媒体情境只起到辅助作用;(3)多媒体容易容量过大,导致师生双方缺少交流;(4)有的多媒体课件设计不够合理或者教师运用不当,会造成教学资源的浪费,并且达不到应有的效果。因此,在中学物理教学过程中,基于学生的认知心理,需要适时、适量、合理地创设多媒体情境。
参考文献:
[1]黄荣怀.信息技术与教育[M].北京:北京师范大学出版社,2002-01.