基于传感器的偏振实验教学探究

史 芹 任 卫 姜慧敏

（1.石河子大学理学院；2.西安邮电大学）

传感器的应用作为一种现代教育手段，已成为大中小学学科教学理念现代化的标志。这是信息化教学和学科教学相结合的有益尝试。该教学模式激发了学生自主学习的兴趣，提升了学生的创新能力，为教师课堂教学展示提供了良好的仿真环境。

光学是物理学重要的组成部分，是理工科必须掌握的一门学科。为了使学生更形象、更深入地理解光学知识，传统教学大都采用实验的方法对知识点做定性分析。例如光学偏振现象实验，大多实验是采用如下方法：让同学拿两个偏振片，固定其中一个（起偏器），另一个（检偏器）对其旋转一周，透过检偏器观察光强的变化情况。在旋转一周的过程中会出现光强明暗交替，两次消光现象。但该实验不能定量反映光强随旋转角度的变化量，从而难以解释马吕斯定律。在教师采用传统实验方法讲解该定律时，光强和角度的函数关系很难体现。因此，该光学实验不仅需要定性的动态演示，更需要定量的比较分析。为加深学生对课堂知识的理解，提高教师的教学成效，在此利用传感器结合传统实验的教学方法，形象实时地展现马吕斯定律，有效解决了传统实验不能定量描述的问题。

一、实验仪器

传感器在物理实验中一般是将力学或光学信号转变为电学信号进行输出，因此其配套通常为数据采集器、计算机和专用试验数据分析软件，主要应用电脑控制跟踪和数据采集分析的智能化实时控制系统。……