日常生活中高中光学知识的运用论文

日常生活中高中光学知识的运用论文

　　摘 要：物理知识与现实生活息息相关, 当前高中生学习物理知识, 应注重物理学的实用性特质, 不仅要掌握物理学的基本原理, 更重要的是学会利用所学知识解决实际生活中的问题。高中物理光学知识在日常生活很多领域扮演着重要的角色, 很多实际生活中遇到的问题都能用光学原理进行解释, 本文就高中物理光学概念及其重要性进行阐述, 并着重利用光学知识解释了彩虹形成原理、海市蜃楼等一些现象的形成原理。

　　关键词： 高中物理; 光学概念; 实际应用;

　　在高中物理课程中, 光学是重要的学习内容之一, 其具体内容主要有折射、衍射以及激光等相关知识。这些知识与实际生活有密切的联系, 掌握好光学知识不仅丰富了物理知识体系, 更重要的是能够将学到的知识与实际生活中的现象相联系, 解释实际生活中遇到的光学现象并加以利用, 达到学以致用的目的。因此, 我们需要对高中物理光学在实际生活的应用进行分析。

　　一、物理光学概念及其重要性

　　(一) 物理光学的概念

　　在物理学中, 光是一种电磁波, 其传播特性与电磁波相似, 都需要通过电磁场传播。人类的眼睛对于大部分电磁波均没有感应, 却能够感应到光产生的电磁波, 这种感应就是感光作用, 因此, 人类眼睛可以感应到的电磁波就是可见光。光可以在多种介质中传播, 例如空气、水等, 由于传播介质不同, 光的传播速度也会有所不同, 在实际的传播过程中, 如果传播介质发生变化, 光就可能发生弯折, 不同频率的光的弯折程度也存在一定的差异。

　　(二) 物理光学的重要性

　　物理是高中教学中的`重要学科, 其中光学是物理学科中的重要组成部分, 与此同时, 我们在日常生活中经常接触到物理光学知识, 因此, 光学知识是高中物理学习的重点内容。学好高中物理光学知识能够解释实际生活中遇到的光学现象, 并且可以利用这些知识解决实际生活中遇到的问题, 提高学生对物理知识的应用能力。

　　二、高中物理光学在实际生活的应用

　　(一) 彩虹形成原理

　　在我们的生活中, 雨过天晴以后经常可以看见天空中出现的彩虹, 并且在特定条件下还可能出现双彩虹、晚虹等不同形式的彩虹。彩虹的形成原理可以通过高中物理光学中的“光的折射”相关知识来解释:太阳光属于符合光, 是由不同颜色的光聚集而形成的, 一般情况下, 太阳光直接传播至我们的眼睛中, 我们看到的是白色可见光。但是, 在雨过天晴以后, 空气中会漂浮大量的小水滴, 这些水滴的形状为球形, 在太阳光照射到水滴后, 会出现入射角度不同的现象, 造成反射角度也有所不同。与此同时, 由于太阳光的传播介质发生了变化, 由空气变化为水, 因此太阳光会发生折射。在这个过程中水滴相当于三棱镜, 通过色散将太阳光分散成多种颜色, 就形成了我们看到的彩虹。

　　(二) 海市蜃楼的形成原理

　　海市蜃楼现象一般发生在沙漠地区, 也有可能发生在宽阔的海平面或柏油路上。形成这种现象的原因主要包括气温变化、光学条件等因素。沙漠中海市蜃楼现象形成的光学原理如下:在天气晴朗的夏季, 沙漠中的沙粒被阳光直接照射, 由于沙粒的比热容必空气高, 地表温度就会快速上升。与此同时, 由于空气的导热性相对较差, 就会产生密度不同的“空气层”, 随着位置的升高, 空气的温度就会降低、密度减小。阳光由上至下照射到这些“空气层”中, 就会产生折射, 远处的景象就会投射到沙漠表面, 形成海市蜃楼。

　　(三) 宇宙膨胀地球上接收的光波频率应小于发光天体发出的光波频率, 原理

　　在目前的天文物理学中, 宇宙膨胀论是一项重要的理论, 这种理论认为, 大部分星球都在不断远离地球, 宇宙正处在逐渐膨胀的过程中。得出宇宙膨胀论的主要依据是星球光谱数据。在我们的日常生活中, 经常会有这样的感受:我们行走在公路上时, 如果对面行驶过来一辆救护车, 我们听到的声音是越来越高的, 而在救护车逐渐远离我们时, 我们听到的声音则会越来越低, 这种现象就是声波的多普勒效应。与声音一样, 光也是一种波, 因此, 在光的传播过程中也会有多普勒效应。总所周知, 宇宙中有很多与太阳相似的发光天体, 假设这些发光天体与地球之间的距离是不变的, 那么根据多普勒效应, 地球上接收的光波频率应与发光天体发出的光波频率相同。根据这个理论, 如果一个发光天体远离地球, 地球上接收的光波频率应小于发光天体发出的光波频率, 如果这个发光天体靠近地球, 地球上接收的光波频率则应大于发光天体发出的光波频率。但是, 在研究宇宙的过程中, 我们发现, 一些发光天体的发出的光谱频率都在向频率低的红光移动, 也就是说光谱频率不断降低, 根据光波多普勒效应, 我们可以得知, 大部分的发光天体都在远离地球, 并推断出宇宙膨胀论。

　　三、结语

　　总而言之, 在高中物理光学中的许多知识内容与我们的实际生活息息相关。因此, 在学习过程中, 高中生应将教学与实际生活联系起来, 尝试用光学原理解释一些常见的现象, 这种联系实际生活的学习方式不仅能更好的掌握学习内容, 而且能够有效提高学习的效率。不仅光学部分的内容, 在高中物理中还包括力学、电学等方面的知识内容, 同样与实际生活有密切的联系, 可以在这些知识的学习过程中采用相同的学习方式。

　　参考文献：

　　[1]程之颖.新课程高中物理光学内容研究[D].苏州大学, 2010.

　　[2]李文涛.高中物理光学知识和自然现象的解读刍议[J].经贸实践, 2016 (23) :219.

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