日常生活中高中光學知識的運用論文

　　摘 要：物理知識與現實生活息息相關, 當前高中生學習物理知識, 應注重物理學的實用性特質, 不僅要掌握物理學的基本原理, 更重要的是學會利用所學知識解決實際生活中的問題。高中物理光學知識在日常生活很多領域扮演著重要的角色, 很多實際生活中遇到的問題都能用光學原理進行解釋, 本文就高中物理光學概念及其重要性進行闡述, 并著重利用光學知識解釋了彩虹形成原理、海市蜃樓等一些現象的形成原理。

　　關鍵詞： 高中物理; 光學概念; 實際應用;

　　在高中物理課程中, 光學是重要的學習內容之一, 其具體內容主要有折射、衍射以及激光等相關知識。這些知識與實際生活有密切的聯系, 掌握好光學知識不僅豐富了物理知識體系, 更重要的是能夠將學到的知識與實際生活中的現象相聯系, 解釋實際生活中遇到的光學現象并加以利用, 達到學以致用的目的。因此, 我們需要對高中物理光學在實際生活的應用進行分析。

　　一、物理光學概念及其重要性

　　(一) 物理光學的概念

　　在物理學中, 光是一種電磁波, 其傳播特性與電磁波相似, 都需要通過電磁場傳播。人類的眼睛對于大部分電磁波均沒有感應, 卻能夠感應到光產生的電磁波, 這種感應就是感光作用, 因此, 人類眼睛可以感應到的電磁波就是可見光。光可以在多種介質中傳播, 例如空氣、水等, 由于傳播介質不同, 光的傳播速度也會有所不同, 在實際的傳播過程中, 如果傳播介質發生變化, 光就可能發生彎折, 不同頻率的光的彎折程度也存在一定的差異。

　　(二) 物理光學的重要性

　　物理是高中教學中的`重要學科, 其中光學是物理學科中的重要組成部分, 與此同時, 我們在日常生活中經常接觸到物理光學知識, 因此, 光學知識是高中物理學習的重點內容。學好高中物理光學知識能夠解釋實際生活中遇到的光學現象, 并且可以利用這些知識解決實際生活中遇到的問題, 提高學生對物理知識的應用能力。

　　二、高中物理光學在實際生活的應用

　　(一) 彩虹形成原理

　　在我們的生活中, 雨過天晴以后經常可以看見天空中出現的彩虹, 并且在特定條件下還可能出現雙彩虹、晚虹等不同形式的彩虹。彩虹的形成原理可以通過高中物理光學中的“光的折射”相關知識來解釋:太陽光屬于符合光, 是由不同顏色的光聚集而形成的, 一般情況下, 太陽光直接傳播至我們的眼睛中, 我們看到的是白色可見光。但是, 在雨過天晴以后, 空氣中會漂浮大量的小水滴, 這些水滴的形狀為球形, 在太陽光照射到水滴后, 會出現入射角度不同的現象, 造成反射角度也有所不同。與此同時, 由于太陽光的傳播介質發生了變化, 由空氣變化為水, 因此太陽光會發生折射。在這個過程中水滴相當于三棱鏡, 通過色散將太陽光分散成多種顏色, 就形成了我們看到的彩虹。

　　(二) 海市蜃樓的形成原理

　　海市蜃樓現象一般發生在沙漠地區, 也有可能發生在寬闊的海平面或柏油路上。形成這種現象的原因主要包括氣溫變化、光學條件等因素。沙漠中海市蜃樓現象形成的光學原理如下:在天氣晴朗的夏季, 沙漠中的沙粒被陽光直接照射, 由于沙粒的比熱容必空氣高, 地表溫度就會快速上升。與此同時, 由于空氣的導熱性相對較差, 就會產生密度不同的“空氣層”, 隨著位置的升高, 空氣的溫度就會降低、密度減小。陽光由上至下照射到這些“空氣層”中, 就會產生折射, 遠處的景象就會投射到沙漠表面, 形成海市蜃樓。

　　(三) 宇宙膨脹地球上接收的光波頻率應小于發光天體發出的光波頻率, 原理

　　在目前的天文物理學中, 宇宙膨脹論是一項重要的理論, 這種理論認為, 大部分星球都在不斷遠離地球, 宇宙正處在逐漸膨脹的過程中。得出宇宙膨脹論的主要依據是星球光譜數據。在我們的日常生活中, 經常會有這樣的感受:我們行走在公路上時, 如果對面行駛過來一輛救護車, 我們聽到的聲音是越來越高的, 而在救護車逐漸遠離我們時, 我們聽到的聲音則會越來越低, 這種現象就是聲波的多普勒效應。與聲音一樣, 光也是一種波, 因此, 在光的傳播過程中也會有多普勒效應。總所周知, 宇宙中有很多與太陽相似的發光天體, 假設這些發光天體與地球之間的距離是不變的, 那么根據多普勒效應, 地球上接收的光波頻率應與發光天體發出的光波頻率相同。根據這個理論, 如果一個發光天體遠離地球, 地球上接收的光波頻率應小于發光天體發出的光波頻率, 如果這個發光天體靠近地球, 地球上接收的光波頻率則應大于發光天體發出的光波頻率。但是, 在研究宇宙的過程中, 我們發現, 一些發光天體的發出的光譜頻率都在向頻率低的紅光移動, 也就是說光譜頻率不斷降低, 根據光波多普勒效應, 我們可以得知, 大部分的發光天體都在遠離地球, 并推斷出宇宙膨脹論。

　　三、結語

　　總而言之, 在高中物理光學中的許多知識內容與我們的實際生活息息相關。因此, 在學習過程中, 高中生應將教學與實際生活聯系起來, 嘗試用光學原理解釋一些常見的現象, 這種聯系實際生活的學習方式不僅能更好的掌握學習內容, 而且能夠有效提高學習的效率。不僅光學部分的內容, 在高中物理中還包括力學、電學等方面的知識內容, 同樣與實際生活有密切的聯系, 可以在這些知識的學習過程中采用相同的學習方式。

　　參考文獻：

　　[1]程之穎.新課程高中物理光學內容研究[D].蘇州大學, 2010.

　　[2]李文濤.高中物理光學知識和自然現象的解讀芻議[J].經貿實踐, 2016 (23) :219.

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