光导纤维范文

导语：如何才能写好一篇光导纤维，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

人们在日常生活中都知道光线只能以直线前进，如果一个光源发生的光线，在它传播的路途中遇上障碍物，那光线就会被挡住，因为光线不能绕道而行，要使光线改变前进的方向，通常要借助于反射镜之类的光学元件。有什么简单的办法能使光线自由地弯曲前进呢?人们很自然会设想到光线能否象水管输送水、气体管道输送气体那样，也沿着一根导管进行传播呢?关键在于有没有可能制造出导光的管子。如果采用普通的玻璃管来传输光线时，光线很快就从玻璃管壁泄漏出去，这显然是不能达到传输光线的目的。后来，人们通过不断实践摸索，终于找到了一种特殊结构的光学纤维，当光线从它的一端射入时，它能把入射的大部分光线传送至它的另一端。这种能传输光线的纤维就叫做光导纤维，在光学技术上又叫做光波导。

光导纤维是怎样传播光线的呢?那就要先从光导纤维的结构谈起。光导纤维的直径比人的头发还要细，取一种光导纤维，把它切断，放在显微镜下观察，就可以发现它的断面很象胡萝卜。中央有一个芯，芯的直径只有几十微米(一微米等于百万分之一米)，芯的四周是一圈包皮。整个纤维的外径约为一百至二百微米。芯是用高折射率的透明光学玻璃材料做成的，包皮是用低折射率的玻璃或塑料做成的。具有这种结构的光导纤维叫做芯皮型结构光纤。还有一种液芯的芯皮结构光纤，那是先用包皮材料做成空心毛细管，中间的孔很小，然后再用高压将折射率高的液体压人管子中制成的。

我们知道，折射率大的物质在光学中叫做光密介质，折射率小的物质叫做光疏介质。当光线从光密介质射人光疏介质时，它的传播方向要发生改变，一部分光线通过交界面进入光疏介质，这种现象叫做光的折射；还有一部分光则从交界面返回原来的介质，这就是反射现象。如果光线的入射角增大到一定角度时，光线就会从两介质的分界面上全部返回原来的介质，而没有光线进入光疏介质，这就是光的全反射现象，这时的人射角叫做产生全反射的临界角。根据同样的道理，由于光导纤维的芯材料和皮材料折射率不同，芯的折射率大，皮的折射率小，光线以各种不同的角度从折射率大的芯射至与折射率小的皮的交界面时，在一般情况下，光线就在该处一部分透射一部分反射。但是，在界面上光线的入射角大于临界角时，光线就不会透过界面，而全部被反射，也就是说光被全反射。根据这种现象，使得向光导纤维中人射的光与光轴之间的夹角小于一定值时，光线就跑不出去，而只能在界面上经过无数次反射，呈锯齿状路线在芯内向前传播，最后传送至纤维的另一端。这就是光导纤维传光的基本原理。

光导纤维的结构大体上有两类，一类就是上面提到的芯皮型结构。芯皮型结构光导纤维又可分为阶跃型光导纤维和梯度型光导纤维。

另一类光导纤维叫做自聚焦纤维，它的传光原理和芯皮型结构的纤维是不同的。我们知道，当光线垂直地通过平行玻璃薄板后，它的传播方向不变，但是当一束平行光通过双凸透镜时，光线就会向中部会聚。自聚焦光导纤维就好象是由许多这样的微型透镜组合成的。它能迫使入射的光线逐渐自动地向纤维的中心轴线方向靠拢，进行聚焦，因此光线就不会从光导纤维中泄漏出去。由于这种光导纤维能使光线自动聚焦，所以人们称它为自聚焦光导纤维。在自聚焦纤维中，纤维中央的折射率最高，向四周折射率连续均匀地减小，纤维边缘折射率最低。

篇2

【关键词】广播 受众 窄播化 频道设置

一、广播并不会被电视、网络等媒介所取代

在各种传统媒介和新兴媒介都高度发达的今天，新旧媒介的交接和更替一直是学者们争论不休的问题。当电视走进千家万户，报纸渐渐淡出了人们的视野，人们曾经担忧报纸也许会被电视所取代，但是正如我们今天看到的：在电视和网络出现之后的很长时间里，甚至电视和网络几乎成为人们必不可少的主要的获取信息工具之后，报纸依然存在，并没有消亡，而且继续发挥着自身独特的传播优势，平衡着媒介传播的环境。同样的，电视媒介、手机媒介、网络媒介等也不会完全取代广播媒介，广播媒介不会走向消亡。笔者认为广播媒介还会继续发挥着自身的优势，完善自身的媒介传播功能。在平衡媒介传播的环境的同时，也建构着由多种媒体共同融合起来的优势互补的媒介传播环境，不断地为受众提供着生活的便利。

那么广播媒介的发展道路是怎样的，广播频道如何设置能更好的让受众选择和收听？首先从我国的广播现状说起。

二、我国广播的现状及频道的窄播化进程

（一）我国广播的现状

从受众角度看：听众数量在不断减少，但仍保留着一些固定听众群和流动受众群。听众收听最多的是新闻、音乐、交通等类型化广播。

从频道设置角度看：频道窄播化程度不够完善，频道及节目的受众指向不明确，可为受众提供的选择性不强。

从广播内容上看：部分电台播出的内容对象性不明确，不同年龄段，不同阶层，不同职业的人均可收听一档节目。这就会让一档广播节目陷入可有可无的尴尬环境中。

从上述我国广播的现状来看，听众的自主选择性弱，不能满足受众相应的需求是广播发展道路上的瓶颈，解决这一问题的关键在于广播频道的窄播化。

（二）我国的频道窄播化进程

1、频道划分有待完善

我国的广播电台进行了一系列的窄播化改革，但是，就目前的电台频率设置来看，除了几个大的广播电台窄播化进程明显，其他各省级市级广播电台的频道划分不清晰，而且内容冗杂。比如某省级广播电台下设的电台频率除了有新闻广播、音乐广播、交通广播之外，还设有都市广播、生活广播、文艺广播、千色广播等。频道的名称复杂且不便于受众判断其内容。像都市广播、生活广播这一类型的广播并不会给观众的选择上带来便利，反而让观众的选择变得复杂，观众并不知道都市广播、生活广播的主要内容是什么，因为都市和生活两个词语包含的内容可以很多，涉及范围可以很广，不仅仅内容没有针对性，针对的受众也不具有明确的指向性。

以英美的广播为例，英美广播越来越成为一种窄分化、个性化的媒体。在美英两国类型化电台划分得更加细致。现在美国的电台几乎全部是类型台：新闻台、体育台、交通信息台等，即使是音乐台，又根据音乐的不同类型划分为更细致的流行音乐台、乡村音乐台、摇滚音乐台等等。此类细分化的电台，最大限度地减少听众等待、寻找的麻烦，一打开收音机就可以听到自己喜欢的节目。

所以在未来的广播窄播化进程当中，像都市广播、生活广播等这一类播放综合性内容的广播频道可能会被内容更有针对性和听众更有指向性的节目所代替。

另外，在未来，像音乐广播这样的通过窄播化进程演变而来的类型广播，也要进一步的划分为不同类型的音乐广播。国内有些电台就已经设置了古典音乐广播、通俗音乐广播、怀旧金曲这样的类型广播。但是根据我国的国情来看，各地方电台，省级电台，现在都设有音乐广播，如果每个设有音乐广播的电台都纷纷把音乐广播进一步划分为不同种类音乐的广播，似乎数量的庞大和音乐内容的重复现象将会成为阻碍音乐广播窄播化的因素。

所以根据我国的地理因素考虑音乐广播的窄播化设置问题，笔者提出一个设想：未来的音乐广播的窄播化，类型划分更加明确细致，几乎包括了听众想要听到的所有音乐类型，这种类型划分细致的音乐广播将集中在全国的几个大型的广播电台，面向全国的听众播放，各地方的音乐电台转变为具有地方特色的戏曲音乐电台。这样既能有效的整合大多数音乐广播资源，提高音乐的播放数量和质量，同时也能够避免同类广播资源的重复和浪费。

2、以明确的受众定位为基础的频道划分

在以内容为基础的窄播化进程中，以明确的受众定位为基础的频道划分将完善频道的窄播化进程。

（1）针对有共同需求的听众而开设的广播频道较少。目前从全国的广播频率来看，针对有共同需求的听众开设的广播频道较少，只有中国之声开设了“老年之声”，广州电台开设了“广州青少年广播”，这样的频道设置会让频道的内容更集中化和专业化，听众可直接选择频道收听，并且可以形成固定收听的习惯。另外有共同需求的人可以通过广播，形成一个交流往来，资源共享的平台，广播和听众的互动性会有所增强。比如开设一个大学生频道，那么学生们不但可以利用广播学习到相关的知识，还能及时的了解就业市场信息，而且现在像手机、平板电脑这样的移动设备都增加了广播功能，广播随身听的状态成为可能，这会让一些想听广播但是又不方便随身携带收音机的潜在听众重新回归到广播的传播环境当中。

（2）老年听众群体值得关注。老年听众群体是广播规模最大，也是最忠实的听众群，大约占整个听众群的20%左右，但是就我国目前的广播频率设置来看，只有中国之声专门设有面向老年听众的“老年之声”，其他各省市电台没有开设专门针对老年听众朋友的电台频道。随着我国人口老龄化的社会问题加剧，老年人口将不断增加，老年听众的数量也将持续增加。所以为了满足老年听众朋友收听广播的需求，各地开设专门针对老年听众朋友的广播频道是广播发展的必然趋势。

（3）另外一个值得关注的听众群体是学生听众群，占比为15.6%。这一部分收听群体虽然目前的数量还比较少，但是随着手机媒体、网络等移动媒体的普及，广播随身听成为可能，所以这部分收听群是逐渐在扩大的，随之而来的就是这部分听众的需求在增加，尤其是国内现在就业问题突出，学生们除了运用电视、网络、手机等媒介寻找就业机会之外，也需要广播为他们提供一个更广泛的交流和资源共享的平台。那么如何制作适合这部分人群的广播栏目，是值得广播媒体人深入研究的。笔者认为开设专门的大学生广播频道，集教学内容和就业信息于一体将是广播发展的途径之一。

（4）流动听众群也是值得关注的。19.6%的人通常在公交车、私车或公共场所收听广播，使用移动收听工具的人占了25.1%。这部分受众的特点是：1、流动性大；2、收听时间长短不一，且时间不固定；3、对节目要求是娱乐性或者信息性较强，尤其需要短时间内达到娱乐和获取信息的效果。生活节奏加快，流动听众群的形成和扩大成为必然，这也是促成广播媒体与新兴媒体、移动媒体合作的社会基础。

三、广播受众的特点变化决定广播频道及内容的变化

（一）广播听众的分类

目前广播的听众大致可分成两类，第一类长期固定听广播的听众，如司机、老人；第二类是流动听广播的受众，那么这部分听众普遍具有以下几个特点：对广播的依赖性减弱；听广播的时间短而且不是连续性的；人们更倾向在流动状态下收听广播，比如开车、行走、上班、下班的时间听广播；对广播内容的要求也并没有对电视和网络内容要求高，只强调新闻、音乐、资讯、娱乐类的内容。

（二）频道设置和内容的设置与受众的需求相适应

针对长期固定收听广播的听众，在频道设置上应有专门的频道，如交通广播，老年广播等，对更大数量的流动听广播的受众来说，在频道内容设置上有如下特点：

1、广播节目形式不断简化

例如，广播中的一档娱乐节目，不会像电影那样，给受众视听兼具的享受和体验，取而代之的是几个串联起来的笑话广播出来。而广播中的音乐节目也可以省略掉主持人的解说词和串联词，像MP3那样顺序播放音乐，所以说广播节目的发展趋势是形式会越来越简化。娱乐节目集中播放笑话、相声、小品、广播剧这几种。

2、节目时长缩短，内容不断丰富

这样的节目设置原因在于，人们听广播的连续时间不长，能保证短时间内获得大量的信息，才是听众们希望从广播中得到的。

3、在流动收听群体收听的高峰时段，增加节目的重播率

这样就能最大程度的保证节目资源不被浪费，错过收听的听众朋友可以通过不断重复播出收听节目或者资讯。

篇3

面对学生太难管的时候，教师经常研究出一些收拾学生的阴招，如：错时孤立学生，让学生憋尿，在学生面前显示彪悍以压制住学生，还要让家长挑不出问题来。在这样的情况下我们的教师心灵也变得阴暗了，不阳光了、不快乐了。如何让自己做一个快乐的教师呢？

一、塑造阳光的心态

没有一个人愿意与整天哀声叹气、愁眉苦脸的人在一起，总

是喜欢与开朗乐观的人在一起。所以，有人说：“快乐感染人，悲伤传染人。”老师的一举一动都会影响到学生，让学生有更积极、阳光的心态，他们的学习成绩就会更好。当学生有更高的志趣，更开阔的眼界时，他们的思维就比较流畅，思考问题就比较有深度。每一位老师的精神态度直接影响到我们能带给学生怎样的教育，我们有责任与义务让学生感受到生活的幸福。我们知道，快乐是一种美德，我们要培养学生这种美德，当一个学生长期生活在快乐之中的时候，他就会形成阳光的心态，更有可能成为一个对他人友善、能够创造幸福生活的人。

二、快乐的工作，幸福的生活

魏书生老师说：“人最根本的就是千万别折腾，重要的是不管在哪里都要做点事。”所以，有人说工作中的女人最美丽，男人最吸引人。当人全力投入时，聚精会神工作时，会让人尊敬，而全力以赴，努力不懈，也会让当事人充分享受过程的乐趣。或许其中有痛苦，有煎熬，但这也都是生活的一部分，甚至是生活中快乐的源泉。我们不妨“像蚂蚁一样的工作，像蝴蝶一样的生活”。

三、充满激情

曾经因“超负荷的工作”不能取得理想的结果而困惑过，曾经因几个后进生总是无法转化而彷徨过，也不止一次地羡慕那些“发”了的同学……魏老师那“守住心灵的宁静，守住自己的快乐阵地”，一句朴实的话却引起了我深深地思考，“谁都可以瞧不起咱，但我们自己不能瞧不起自己”再一次深深地激起了我“干一行应该爱一行”的想法。作为老师应该努力使自己成为一团熊熊燃烧的火。用自己这把火去点燃学生求知、求美、求善的火把。不能因年龄的增长、环境的改变、地位的升降而改变。

四、献出真诚无私的爱

“要给每一个孩子春天般的温暖”。师爱是师德的核心，也是教师的灵魂。读懂了这种爱，我们便能更好地诠释我们身边平凡事例中那炽热的爱心。教师是孩子成长的导师，除了教他们文化知识外，还要教他们为人处世，培养他们完满的人格，成为幸福人生的创造者，那就要求教师心中有爱、懂得关爱、学会珍惜，成为学生幸福人生的奠基人，所以，我们应该充满对学生生命的关爱、体贴和关怀，让他们感受到生命的丰满和幸福。

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1、光纤是一种将讯息从一端传送到另一端的媒介，是一条玻璃或塑胶纤维，作为让讯息通过的传输媒介。

2、光纤，是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光导纤维由前香港中文大学校长高锟发明。微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。在日常生活中，由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。

（来源：文章屋网 ）

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关键词：光纤传输；演示教具；设计；制作

中图分类号：G482　文献标识码：B　文章编号：1673－8454(2012)06－0065－03

一、光纤简介

1.光纤、光纤的优点及用途

光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具，微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤一端的发射装置使用发光二极管(light emitting diode，LED)或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。

光纤的优点有：频带宽、损耗低、重量轻、抗干扰能力强、保真度高、工作性能可靠、成本不断下降。

光纤的用途：多股光导纤维做成的光缆可用于通信，它的传导性能良好，传输信息容量大。一条通路可同时容纳数十人通话：可以同时传送数十套电视节目，供自由选看。光导纤维内窥镜可导人心脏和脑室，测量心脏中的血压、血液中氧的饱和度、体温等。用光导纤维连接的激光手术刀已在临床应用，并可用作光敏法治癌。光导纤维可以把阳光送到各个角落，还可以进行机械加工。计算机、机器人、汽车配电盘等也已成功地用光导纤维传输光源或图像。光纤在生活中应用非常广泛，已经成为人们日常生活不可或缺的一种技术。

2.光纤传输系统的分类

按传输类型分类，光纤传输可以分为模拟光纤传输系统和数字光纤传输系统。按光波长和光类别可以分为短波长多膜光纤通信系统和长波长光纤通信系统，其中长波长光纤通信系统又可以分为1.31um的多膜光纤通信系统、1.31um的单膜光纤通信系统和1.55um单膜光纤通信系统。

3.光纤传输的原理

光纤传输的原理是在发送端首先要把传送的信息(如声音或图像1变成电信号，然后由光发射机把电信号调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去：在接收端，光接收机检测到光信号把它变换成电信号，然后再通过放大器放大后，进行解调再恢复成原始信号。模拟光纤传输系统原理见图1。

二、光纤传输演示教具的设计

通过网络调查，我们发现关于光纤通信原理的试验箱有很多，但都是大中专院校通信及相关专业进行实验的设备，对于中小学生及大众来说都过于专业，作为光纤传输原理通识教育的教具都不合适，而且价格过于昂贵。基于此，笔者利用身边的废旧物品，再加上一点电路知识和技术，设计制作了一个能够直观演示光纤传输过程的教具。

1.光纤传输演示教具设计思路

该演示教具为了方便演示，选择常见的MP3播放器和手机作为音源，通过3.5毫米耳机接口与发射端相连接。接收端连接一个小喇叭。主体部分由发射端、接收端、光导纤维三个部分组成(见图2)，发射端是对声音信号进行声光转换，接收端是对光信号进行检测和接收并且进行信号放大后再送到扬声器。发射端和接收端之间由光导纤维(一截干净的输液管)连接。为了获得较好的信号传输效果，在输液管里装满水(注：因为输液管中装满水不能有气泡，因此此步骤应在水中操作)，并将发光二极管和光敏二极管套装在输液管的两头。当音源接通发光二极管发光后，就通过输液管将光信号传送到另一头，光敏二极管接收到光信号后将信号传送到接收电路进行处理，然后送到音箱，还原出声音信号，完成整个传输过程。

2.发射端的电路图

由于3.5毫米耳机接口发送的电信号较弱，故在发射端使用了一个放大电路，电路原理如图3所示，当音乐开始后将音频信号发送到LM386，信号放大后驱动发光二极管LED，发光二极管发小的光信号随着音频的强弱发生闪烁。发射端的放大电路与接收端的放大部分电路一致，这样可以减少设计的时间。因此：1端悬空，2端接耳机的一端，3端接耳机另一端并接地。

3.接收端的电路图

接收端电路原理如图4所示，发光二极管发出的光信号经光导纤维传送到接收部分的光敏二极管D.D将光信号转换为电信号经C1送到前置放大极，经0(9014)放大，滑动变阻器RK控制送到LM386，经功率放大后，推动喇叭发出声音。

4.元件的选择

LED采用高亮度的红色发光二极管，光敏二极管D选择亮阻尽量小、暗阻尽量大的，因为发射端设计了放大电路，因此声音源可以是MP3、手机等。其他元件包括：

10u电解电容9个：

22000电容2个：

电阻200K 1个，330K 1个，2.2K 1个：

滑动变阻器10K 2个：

三极管90141个。LM386集成块2个：

电池3节，开关、喇叭各1个。

三、光纤传输演示教具的制作和演示

1.制作

依据前面的设计思路，按以下步骤进行制作(见图5)：

(1)考虑到简易、方便操作，实验结果能够直观反应光纤传输的原理，进行教具的整体设计。

(2)在仿真软件(EWB或PRO，TEL)中画出各部分的电路图。并对其封装进行修改。

(3)将电路图转化为PCB图，根据电路图将PCB图中的元件进行摆放，这也是在制作电路板前最重要的一步。一般情况下。电路板的大小因与元件成正比，但考虑到我们做的是教具，因此可以将电路板适当地放大，方便操作和观察。

(4)将布好的PCB图打印到转印纸上，再用热转印机将图转印到覆铜板上，再将覆铜板放在三氯化铁溶液中进行腐蚀。

(5)将腐蚀好的电路板打孔，取一段20cm-30cm的医用输液管，注满水，两端分别用直径为5ram的发光二极管和光敏二极管直接封住，为了不使管内留有气泡，整个过程可在水中完成。最后将元器件安插焊接好。

2.演示

将声音源打开，发光二极管就开始闪烁，同时接收部分的喇叭发出悦耳的音乐(如果有杂音，可以调节滑动变阻器减少杂音)。因为信息是靠光传输的，所以这时只要将输液管捏扁，声音就会消失或因受到阻塞而减弱，但在弯折输液管时，只要曲率不太大，便能保证光传导的全反射，却感觉不到声音的任何变化。通过实验也可以告诉人们保护光纤的常识。

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1、光纤的全称是光导纤维，它主要是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具，传输原理是光的全反射；

2、光纤的一端的发射装置使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲；

3、光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式，由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点，光纤通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光、光纤通信；

4、光纤通信的原理是在发送端首先要把传送的信息变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度变化而变化，并通过光纤发送出去，在接收端检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息；

（来源：文章屋网 ）

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【巧夺天工的人工皮肤】

人们都有这样的经历：当不小心划破了手指，虽然流了一些血，可是当用碘酒、酒精消毒后，敷上创可贴，过几天伤口就长好了。我们的皮肤就是这样的天然外衣，它完好时，可以使我们免受外界各种刺激的伤害，还将各种病菌消灭在它表面;当它受到轻微的伤害时，又能自我修复。

然而，当发生烫伤、烧伤时，尤其是大面积皮肤烧伤时，这种功能遭到破坏，医生就要给伤员植皮。在许多情况下，人体自身的皮肤不够用，因此，就需要有异体皮肤和人造皮肤。

既然是人工皮肤，当然就应该具有天然皮肤的某些特性。但它又是人工合成的东西，所以又有其他人工材料的特点。两方面结合起来，使得人工皮肤具有以下特点： 1.无毒，无免疫反应，无刺激性及致癌性;2.既能良好地贴附在创面上，又不影响自体皮肤的生长;3.既能很好地防止体液、蛋白质和电解质从创面丢失，又能保护创面，防止细菌侵入;4.具有一定强度，柔软而有弹性，透气和透湿作用好;5.便于贮存、运输与消毒，使用方便，应该既容易揭去，也便于长期使用;6.成本低，来源广，能大量生产，适应大批量伤员使用。

现在使用的人工皮，可分为生物高分子材料及合成高分子材料两大类。

生物高分子材料多用哺乳动物的皮肤、肌腱、韧带等提取胶原蛋白，然后制成胶原膜、胶原海绵、胶原泡沫及纤维蛋白膜等人工皮。合成高分子材料中，有用聚乙烯醇、聚氨脂、硅橡胶、聚乙烯等制成的薄膜或海绵，也有用尼龙、涤纶、多肽等织成的片状物。

实际应用的人工皮大多数是复层的，材料也不是单一的，往往外层是高分子材料薄膜，内层是胶原蛋白膜或骨胶纤维，后者可以促进烧伤部位的细胞自己结膜，从而使创面愈合。

【梦想成真的医用生物粘合剂】

我们有时会遇到这种情况：不小心摔了一跤，脑门撞在石头上，破了一个较大的口子，医生给消毒后缝了几针，让几天后去拆线。大多数人会设想，如果能有一种胶水把伤口粘上该多好啊！就不必缝线了，也更不必再拆线了。

其实，科学家们一直在研究寻找这样的“胶水”，做手术后不用针缝的日子也许不久就会到来。因为，现在科学家们已经发现了许多可起粘合作用的物质，有些“胶水”已在试用。让我们看一看这些奇妙的“胶水”吧！

这种“胶水”，医学上叫做“医用生物粘合剂”，根据不同的生产方式，可以分为三大类：

1、用海洋细菌生产的生物粘合剂。美国的研究人员发现，在许许多多海洋细菌中，有一种细菌叫考氏希瓦涅拉菌，它可以分泌一种天然的粘结剂物质――多糖粘性外聚物。研究人员分离出这种细菌，再让它大量繁殖，将它的分泌物制成产品。这种产品不仅在一般条件下可以起粘结作用，而且在水下也起作用，特别是在海水中仍然具有粘结作用。正由于此，它作为一种医用材料，可以用于人体内伤、外伤组织或器官的修补，伤口愈合得很好。

2、用酶法生产的生物粘合剂。这是我国研究人员研制成的生物粘合剂，具有重要的医学价值。这种粘合剂叫WAB，是采用现代生物酶技术，从生物组织中提出的高纯度天然活性物质。它的功效很多很好，比如开刀后皮肤刀口的粘合、止血，还可以促进创伤愈合，减轻手术后的疤痕。

3、另一种生物粘合剂是从螃蟹身上提取出来的。也许我们会觉得奇怪，实际上，人们早就注意到，螃蟹的腿断裂后，可以在很短的时间里增生长好;受伤后，伤口长得也较快。科学家们研究发现，原来螃蟹体内有一种特殊的物质，名叫MEL，是这种物质保证了螃蟹断裂肢体的增生。科学家认为，如果我们把MEL用在其他动物身上，就可以促进动物肢体的再生。这无疑为研制促进人体伤口愈合的新药又带来了新的希望。

【不断发展的纤维内窥镜】

以前，要检查胃、气管和直肠里有没有炎症或肿瘤，就要一个金属管子，为减轻病人的痛苦，还要用。当然，为了诊断清楚疾病，病人就得忍受痛苦。现在，这些管子已送入医学博物馆了。因为，随着高新材料和高新技术的不断发展，纤维内窥镜已经代替了金属管子，而且发挥着越来越广泛的作用。

纤维内窥镜是光导纤维用于医学的杰出代表。它结构不复杂，主要部件是一条细长的皮芯管子，管子里却装着数万根只有头发1/50细的光导纤维。这些光导纤维有一种特殊的本领，能把外部的光源引导到人体内部。光导纤维的顶部，装有一个小小的镜头，镜头对准器官内部的表面成像后，再通过另一束光导纤维传送到体外的目镜，医生从目镜就可以看清楚人体内脏有没有疾病了。

光导纤维非常软，可以随意弯曲而不会折断。医生可以使镜头弯曲、活动，从不同方向和角度观察脏器内部。

目前，纤维内窥镜可以说相当普及了，已由纤维胃镜发展到十二指肠、胰胆管、小肠、结肠、心脏、支气管、肾盂、膀胱、子宫、腹腔、关节、鼻等数十种内窥镜，真是探幽索隐的能手。

现在，用纤维内窥镜作检查时，可同时插入细长的夹钳，取活体组织;或插入一根导管，用高频电或激光，进行止血治疗。

纤维内窥镜的技术还在发展，如在光源接头上接上摄像管靶，制成内窥镜彩色电视，图像扩大几十倍，可让许多医生同时会诊，或给学生示教。科学家正在研制一种可以像蛇一样自由爬行的内窥镜，它能沿肠道曲折前进，检查所经过的地方，却又不损伤组织。

在德国，已出现了微型内窥镜，它可以进入椎间盘。这种被称为软针的微型内窥镜，集手术工具和微型摄影机于一身，顶端可以弯曲90度，当达到椎间盘胶状核部位时，可以用激光使胶状核变小。

【人工心脏瓣膜】

目前我国患风湿性心脏病的病人很多，其中不少人需要做人工心脏瓣膜置换手术，也就是切掉有病损的瓣膜，换上人造瓣膜。

我们知道，心脏由左、右心房和左、右心室组成。心房连通静脉，心室连通动脉。心房与心室之间、心室与动脉之间，都有能开关的瓣膜，以保证血液向一个方向流动。如果得了风湿性心脏病，瓣膜会受损伤而变形，严重的瓣膜既不能完全张开，也不能关闭很严，心脏为了把血排出去，就得使劲收缩，久而久之，会造成心力衰竭，导致生命危险。

人工心脏瓣膜是20世纪60年展起来的，现在还在不断发展。现在应用的心脏瓣膜主要有两种类型：即：

1、机械瓣膜：有球笼型、盘笼型、单斜碟型和双叶型。

球笼型应用最早;单斜碟型是20世纪70年展起来的，可以使用100年;双叶型全碳质瓣膜是20世纪80年展的最先进的机械瓣膜。

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知识目标

1、知道什么是光疏介质和光密介质，理解光的全反射现象，掌握发生全反射的条件．

2、理解临界角的物理意义，会根据公式确定光从介质射入真空（空气）时的临界角．

能力目标

能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题．

能运用全反射的知识分析和解释一些简单的现象了解光的全反射在光导纤维上的应用．

情感目标

1、通过这部分知识的学习，使学生对自然界中许多美好的现象进行充分的认识，学会用科学知识来解释自然现象．

2、了解我国光纤技术的进展以及光导纤维在现代科技中的应用，培养爱国主义热情和科学态度．

教学建议

1、初中没有学过全反射，它对学生是一种新现象．建议作好演示实验，使学生清楚地认识全反射现象，知道在什么条件下发生全反射．

2、全反射现象是生活中常遇到的，要让学生认识并掌握全反射现象产生的条件：一是光由光密介质进入先疏介质，二是入射角大于，或等于临界角．要让学生正确理解“光密”和“光疏”的概念，要知道“密”和“疏”是相对而言的，并且要注意不要把其与介质的密度混同起来．

3、要让学生正确理解临界角的概念、这就要做好演示实验，要让学生看到：

①折射角随入射角的增大而增大，入射角增大到某一角度时折射角趋近于90°，再增大入射角，光密介质中的折射光消失．

②随着入射角和折射角的增大，反射光的亮度不断增强，折射光的亮度不断减弱，当折射光消失时，反射光最强．

4、要让学生会用全反射的知识对一些生活中的全反射现象进行分析．建议介绍一下光导纤维可以将市场出售的纤维饰品让学生看一下以得到感性认识，加深理解．

讲过全反射之后，建议小结一下，说明光射到透明介质界面上时，一般来说，同时发生反射和折射，只有发生全反射时没有折射光线．

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教学设计示例

全反射

（－）引入新课

通过光的折射实验演示折射角和入射角的大小关系，然后由光的可逆性推断可能发生的现象，并用实验证实全反射现象．

（二）教学过程

1、做好演示实验：光的折射和光的全反射实验．

2、带领学生分析发生全反射的条件：

光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角，不会发生全反射，而光由光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，随着入射角的增大，折射角先达到90°，就发生了全反射现象．

入射角必须大于一定的角度：临界角

强调：

全反射：光照射到两种介质的界面上，光线全部反射回原介质的现象叫全反射．

A、产生全反射的条件：①光线从光密介质射向光疏介质；②入射角大于或者等于临界角．

B、当光线从光密介质射入光疏介质，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，发生了全反射．

C、当光由光密介质射火光疏介质时，应先判断会不会发生全反射．为此应画出入射角等于临界角的光路，然后再根据折射定律或反射定律进行定量计算或动态分析．

3、棱镜：通常指截面是三角形的三棱镜．

探究活动

（一）

1．利用光的全反射的有关知识自制光导纤维．

2．查阅资料，了解我国光纤的发展和过程．

（二）

实验研究：

题目：“海市蜃楼”实验模拟

篇9

牙膏是主要成分

牙膏种类较多，但其最基本成分是摩擦剂、洗涤泡沫剂和保湿剂。摩擦剂、洗涤泡沫剂具有洁齿的作用，保湿剂可保持膏体水分，防止膏体干燥变硬，常用的保湿剂有甘油、山梨醇等。此外，增稠剂能增加牙膏的整体粘度，防止液相与固相的分离，起稳定膏体的作用。多数牙膏有一种微苦的味道，常加入的甜味剂是糖精。香味剂加入到牙膏中会留下清香、爽快的口感，常用的有冬青油、薄荷油、留兰香油和丁香油等。最后，生产牙膏时还需要一种不可缺少的原料――水。

牙膏的分类

目前，牙膏一般分为三类，第一类是普通洁齿型的，即传统型的，仅仅起清洁口腔作用，目前黑妹、中华牙膏中还保留了这种型号。第二类是保健型的，这类又分为中药型和化学型，这一类产品最多，像中药型的槟榔保健牙膏、田七药物牙膏、两面针中药牙膏，以及化学型的、添加化学抗菌剂氟化物的高露洁、佳洁士、黑人等品牌牙膏，这些添加剂的量一般在万分之一以下，对口腔细菌有一定抑菌效果。笔者认为，不论它的名称是否有“药物”、“中药”二字，都不能称药物牙膏。这类牙膏一般一个月交换一种为宜，在化学型、中药型、普通护齿型之间交换。第三类药物型的也可以说是名副其实的药物牙膏，该类牙膏的代表产品有复方槟榔药物牙膏以及黑妹护齿康牙膏、高露洁全效牙膏等，这些牙膏一般是中西药复合配方，药物添加剂的量一般在千分之一以上。

刷牙后要清洗干净　 医学界经过多年研究认为，如果刷牙后漱口不彻底，就会摄入牙膏残液。而人们日常使用的各种牙膏，不论其用料异同，在配方中都含有摩擦剂、发泡剂、湿化剂、稠化剂、调味剂、防腐剂等，有些牙膏还含有氟化剂等。这些用剂中含有磷酸盐、碳酸钙、碳酸镁等化学物质，可能会引起局部性胃肠炎等疾病。另外，年幼的儿童抵抗力差，免疫功能尚不健全，口腔粘膜特别娇嫩，使用刺激性较强的牙膏会损伤儿童的口腔，再加上儿童不善于漱口清除牙膏残液，如果牙膏残液中过多的化学成分滞留在体内，会对儿童的生长发育和身体健康造成极大的危害。因此儿童漱口最好不用牙膏。

优质牙膏选择诀窍

牙膏的基本功能是清洁牙齿和预防蛀牙，这两点应该是选择牙膏的主要依据。首先，关于清洁牙齿，应该根据牙膏采用的摩擦剂来选择。牙膏是通过摩擦剂来清洁牙齿的，所以摩擦剂的质量是辨别牙膏质量的主要依据。不同的摩擦剂在粗糙程度上有很大区别b高档硅摩擦剂是目前最好的摩擦剂。美国牙医学会实验室测试结果也表明：粗糙摩擦剂对牙齿的磨损度是高档硅的3倍多。

使用药物牙膏可以使一些牙病得到治疗。但是，若不对症选用药物牙膏，不仅不能达到预期的目的，而且还会有副作用；药物牙膏虽对一些口腔疾病有疗效，但并不能包治所有的口腔疾病。如果长期使用抗菌消炎类药物牙膏，会在杀灭细菌的同时将口腔中的正常细菌也杀灭了，使口腔产生新的疾患；许多药物牙膏中含有生物碱和刺激性物质，长期使用会损害口腔粘膜，使口腔、牙龈、舌头、口唇、咽喉等处发炎；有些带有苦辣味的药物牙膏长期使用会使人胃肠不适；有些药物牙膏含有一定量的色素，长期使用，可使牙齿失去光泽。因而要经常换用不同品牌的牙膏。

脱敏牙膏含有氟化锶或氟化钠，冷酸灵、康齿灵以及含有中草药的牙膏不适合青少年和儿童使用，因为儿童口腔粘膜娇嫩，经受不了药物的刺激。长期使用杀菌力强的药物药膏，不仅会使口腔中的病菌产生抗药性，而且在抑制、杀灭病菌的同时也会抑制和杀害口腔中的正常菌群，使口腔中的“生态平衡”遭到破坏，引起新的口腔疾病和感染。老人和成年人不宜长期使用一种药物牙膏，几种药物牙膏应经常交替使用。

粗糙磨擦剂磨损牙齿

摩擦剂是牙膏的主要成分，具有清洁牙齿的作用。同时，摩擦剂的好坏也是辨别牙膏质量的重要依据。为了帮助人们认识粗糙摩擦剂的危害，佳洁士口腔护理研究院做了一个CD盒演示实验。实验选用含不同摩擦剂的牙膏在光洁的CD盒表面进行摩擦。结果表明，采用粗糙摩擦剂的牙膏在CD盒表面留下了明显的划痕；而选用软性二氧化硅的牙膏就不会。粗糙摩擦剂外形粗糙、尖锐，颗粒过大、过硬。如果您刷完牙后感觉有沙子似的东西残留在嘴里，那就说明牙膏中使用了粗糙摩擦剂。牙不可以不刷，牙膏不可以不用，但牙齿磨损也一定要避免，关键在于选择含优质摩擦剂的牙膏。

含氟牙膏可以放心用

氟是人体必需的一种微量元素，在适宜而安全的范围内，对预防虫牙的作用已经得到证实。世界卫生组织发现，从上个世纪80年代以来，发达国家患龋齿率不断下降，而发展中国家仍在上升。究其原因，发达国家在饮用水、牙膏中适量加氟防龋。因此，世界卫生组织有三次大会的议案都推荐其成员国家适当用氟。目前，我国居民饮食面临生活水平提高后的甜食增加，患龋率也随之提高。第二次全国口腔健康调查结果显示，我国5岁儿童77％有虫牙，因此每天早晚用含氟牙膏刷牙是降低龋齿率的一个简单有效的方法。世界卫生组织将继续推荐使用含氟牙膏预防龋齿。专家推荐我国成人每日最大安全氟摄入量是3．4毫克，7至15岁儿童每日最大安全量为1．9毫克至2．1毫克。

生物牙膏面世

口腔卫生是人体健康的重要环节之一，如何选用科学方法保护牙齿，已成为21世纪科技工作者和企业家关心的课题。为此，复旦大学生命科学学院开发出FE生物复合蛋白酶，这是一种具有生物活性的物质，这种生物工程高科技产品是一种水解酶，它能专一性地水解革兰氏阳性菌的细胞壁，而对其他细胞壁则没有任何影响。FE生物酶牙膏没有耐药性，对口腔中常见病菌的抑杀效果十分显著，对牙周炎、牙龈炎、牙周脓肿、消除口臭和烟斑，以及慢性咽喉炎等均有良好功效，为生物工程在牙膏领域的应用开辟了新途径。

篇10

张妍 陈倩宜

天津华汇工程建筑设计有限公司天津300384

摘要：面对能源危机、环境污染等问题，天然采光在现代建筑中重新引起建筑师的重视；天空模型、太阳辐射观测和建模、热带地区天然采光和热工采光一体化这四个主题成为众多研究者关注的焦点；新的采光技术和新型采光材料层出不穷

关键词：天然光；天空模型；光导纤维；导光管；光致变色玻璃；光环境

中图分类号： TQ342 文献标识码： A

随着电光源技术的不断发展，人工照明已经成为人们日常生活不可缺少的组成部分。天然光是一种无污染、可再生的天然优质光源，具有照度均匀、无眩光、持久性好等特点。它不仅可以大量节省照明用电，还能为人们提供健康的室内光环境。近年来随着以人为本、节能、环保、可持续发展等观念的提出，对于天然采光的研究在理论上取得了一些进展，而一些新的采光技术和采光材料也随之出现。

1.新的概念框架

对于采光设计的研究自1990年以来取得了举世瞩目的发展：国际天然光观测计划，新的天空亮度分布的经验模型，CIE一般天空标准，天然采光和人工照明的节能一体化以及一些给设计者的指导方针。目前关于照明的研究相比初始阶段的课题有了明显的改变：研究不再单纯是增加知识，而是趋于形成新的概念框架。其中天空模型、太阳辐射观测和建模、热带地区天然采光和热工采光一体化这四个主题成为众多研究者关注的焦点，而天空模型的研究作为一切天然采光研究的基础更是成为重中之重。

1.1天空模型

天然光一直以来在人们生活中起着举足轻重的作用。它关系到人体的健康和生活的舒适，可以说它决定了建筑室内环境的质量。要正确完成能量模拟，就必须知道一年中的天然光条件。所得照度的方法可以对照度变化、照度水平和照度差有一个比较直观的认识，因为照度是通过窗户立体角的天空亮度综合计算得来的，因此确定不同情况下的天空亮度分布非常重要。

Kittler等人提出了天顶亮度与水平散射照度的比率（Lz/Dv），发光混浊度（Tv）以及“相对等级函数”和“相对散射指数函数”的概念。这些部分经过合适的组合，产生了15种现实的关于天空亮度分布的天空类型。Tregenza利用他们的方法，调查了天然光条件对室内空间的影响，此外日本九州大学、京都大学的一些教授也进行了相应研究，提出了“全天空模型”，用来代表从晴天空到全云天空的一系列天空亮度分布。

这一系列标准天空提供了一个现实的方法来对天然光进行建模，它不仅可以用于所有将来的建筑能耗模拟和最优化研究，,也可以用于确定他们对环境和经济的影响。此外,现在出现的这些标准化天空模型不仅可以为模拟程序提供更接近现实的天然采光和直射阳光的动态变化。

1.2太阳辐射的观测和建模

太阳辐射和天然光是地球上万物赖以生存的首要因素，在光和辐射的测量领域美国总体居世界领先地位，德国、日本、英国、法国紧随其后，民营高技术企业的迅速发展，使中国近年来在此领域迅速崛起，正在逐步缩小与世界先进的差距。

任何一种有关能量的应用都需要有容易获得的该地点的长期太阳辐射数据。一个典型的数据库包括太阳总辐射，直射太阳辐射，散射太阳辐射，日照持续时间以及一些像覆盖云量，大气浑浊度，湿度，温度等等这样的补充数据。然而，由于观测仪器引起的资金和维护费用问题，导致大部分观测站所提供的数据不完整。

2.天然采光新技术

随着建设用地的日益紧张和建筑功能的日趋复杂、建筑物的进深不断加大, 传统的采光手段已无法满足要求建筑物内部的采光要求。若想充分利用天然光，为人们提供舒适、健康的天然光环境，就要通过一定的技术手段把太阳光引入房间内部,。新的采光技术的出现主要是解决大进深建筑内部的采光问题、提高采光质量和天然光的稳定性问题。以下介绍三种先进的采光系统：

2.1光导纤维

光导纤维是20世纪70年代开始应用的高新技术，最初应用于光纤通信，80年代开始应用于照明领域，目前光纤用于照明的技术已基本成熟。

太阳能光导采光照明系统一般由三个部分组成：聚光器、光导纤维传光束和照明器。聚光器主要是使阳光汇聚，提高太阳能的能量密度；光导纤维传光束的接收端安放在聚光器的焦点处，提高接收端的入射能量密度；照明器是光导纤维传光束的出射端，根据不同的使用要求可以采取聚光或散光等措施。

目前，在光纤光缆和与之匹配的光源方面正在作更大的改进，采用这种照明系统的费用将大为降低，从而有可能为更多用户所欢迎和接受。据国外报道，在装饰照明领域开发了一种光纤光学系统，其光源是采用高效的LED模块，而此种高效的LED模块的寿命长达

100 000 h，因此就根本无需考虑光源寿命问题。其中的优越之处是不言而喻的。

2.2导光管

传统的天然采光技术都是通过窗口来达到采光的目的，但是窗口的位置、面积、形状及朝向等因素限制了采光的数量，尤其是在进深较大的室内，往往需要设置辅助人工照明，而导光管的应用则可以很好地解决这个问题。

导光管照明系统主要由三部分组成：聚光器、光传输元件和光扩散元件。聚光器的作用是尽可能多的采集太阳光，并将其聚集到管体的端部；光传输元件（即管体部分）主要是利用光的全反射原理起到传输太阳光的作用；光扩散元件部分则是通过漫反射或者是其他扩散附件来调节太阳光进入房间的形式。

光导管最大的优点是节能。一方面，由于完全采用自然采光不需要消耗人工能源，所以光导管可以节约20%~30%的建筑用电。另一方面，相比人工采光，光导管系统引入室内的热负荷比较小。

3.新型采光材料

在夏季人们希望尽量少的热量进入，而在冬季人们又希望尽量多的热量进入，人们一直在努力寻求解决光和热的矛盾的有效方法。随着科学技术的发展,出现了一些新型采光材料，为最大限度地利用天然光提供了可能。新型采光玻璃可根据人们的需要灵活地控制室外光和热的进入，在较少能耗的前提下，为人们提供健康舒适的室内环境。

3.1光致变色玻璃

光致变色玻璃一般是由平板玻璃和胶片复合面而成的夹层玻璃，改变光致变色胶片的成分，可根据不同的需要制作具有不同功能的光致变色玻璃。在变色玻璃里，有和感光胶片的曝光成像十分相似的变化过程。但是，和感光胶片上的情况不一样，卤化银分解后生成的银原子和卤素原子，依旧紧紧地挨在一起。当回到稍暗一点的地方，在氧化铜催化剂的促进下，银和卤素重新化合生成卤化银，玻璃镜片又变得透明起来。

光致变色玻璃的透过率可以随着其表面照度的增加而降低，从而可以达到调整进光量的目的。这样就可以满足人们希望在阳光强烈的时候少一点自然光的进入，而在阳光较弱的时候多一些自然光的进入的需求。

3.2光触媒技术的运用

由于大气污染的日益严重，作为主要采光口的玻璃窗常常被大量灰尘所附着，不但影响美观，而且严重阻挡了天然光的进入而使室内照度急剧下降。光触媒技术在玻璃上的运用可使此种情况大为改观。在玻璃的表面涂敷一层光触媒膜（如氧化钛），在350 ~ 400nm紫外光的照射下发生光化学反应，光触媒物质活化后可促使形成污垢的物质分解，并能杀死大肠杆菌等病原体。这样就能大大减少玻璃表面的污染，从而减缓其表面透过率的降低。

光是构成建筑空间环境的重要因素。随着人们对环境、资源等问题的日益关注，建筑师开始重新着眼于对天然光的利用。新的采光技术和新的采光材料的运用，不但能充分有效地利用天然光，而且可以大大提高室内光环境质量以及减少建筑物能耗，从而创造出舒适、健康的建筑光环境。

参考文献

1.建筑物天然采光新技术[J].华中建筑，1999（02）：58

2.天然采光技术新进展[J].建筑学报，2003（03）：64

3.天然光照明新技术探讨[J].灯与照明，2002（05）：01

4.国际上建筑天然采光研究的新动态[J].照明工程学报，2007（02）：05