日常生活中高中光學(xué)知識的運(yùn)用論文
摘 要：物理知識與現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān), 當(dāng)前高中生學(xué)習(xí)物理知識, 應(yīng)注重物理學(xué)的實(shí)用性特質(zhì), 不僅要掌握物理學(xué)的基本原理, 更重要的是學(xué)會利用所學(xué)知識解決實(shí)際生活中的問題。高中物理光學(xué)知識在日常生活很多領(lǐng)域扮演著重要的角色, 很多實(shí)際生活中遇到的問題都能用光學(xué)原理進(jìn)行解釋, 本文就高中物理光學(xué)概念及其重要性進(jìn)行闡述, 并著重利用光學(xué)知識解釋了彩虹形成原理、海市蜃樓等一些現(xiàn)象的形成原理。
關(guān)鍵詞： 高中物理; 光學(xué)概念; 實(shí)際應(yīng)用;
在高中物理課程中, 光學(xué)是重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容之一, 其具體內(nèi)容主要有折射、衍射以及激光等相關(guān)知識。這些知識與實(shí)際生活有密切的聯(lián)系, 掌握好光學(xué)知識不僅豐富了物理知識體系, 更重要的是能夠?qū)W(xué)到的知識與實(shí)際生活中的現(xiàn)象相聯(lián)系, 解釋實(shí)際生活中遇到的光學(xué)現(xiàn)象并加以利用, 達(dá)到學(xué)以致用的目的。因此, 我們需要對高中物理光學(xué)在實(shí)際生活的應(yīng)用進(jìn)行分析。
一、物理光學(xué)概念及其重要性
(一) 物理光學(xué)的概念
在物理學(xué)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(yīng), 卻能夠感應(yīng)到光產(chǎn)生的電磁波, 這種感應(yīng)就是感光作用, 因此, 人類眼睛可以感應(yīng)到的電磁波就是可見光。光可以在多種介質(zhì)中傳播, 例如空氣、水等, 由于傳播介質(zhì)不同, 光的傳播速度也會有所不同, 在實(shí)際的傳播過程中, 如果傳播介質(zhì)發(fā)生變化, 光就可能發(fā)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(xué)的重要性
物理是高中教學(xué)中的重要學(xué)科, 其中光學(xué)是物理學(xué)科中的重要組成部分, 與此同時, 我們在日常生活中經(jīng)常接觸到物理光學(xué)知識, 因此, 光學(xué)知識是高中物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容。學(xué)好高中物理光學(xué)知識能夠解釋實(shí)際生活中遇到的光學(xué)現(xiàn)象, 并且可以利用這些知識解決實(shí)際生活中遇到的問題, 提高學(xué)生對物理知識的應(yīng)用能力。
二、高中物理光學(xué)在實(shí)際生活的應(yīng)用
(一) 彩虹形成原理
在我們的生活中, 雨過天晴以后經(jīng)�？梢钥匆娞炜罩谐霈F(xiàn)的彩虹, 并且在特定條件下還可能出現(xiàn)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(xué)中的“光的折射”相關(guān)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(xiàn)入射角度不同的現(xiàn)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(zhì)發(fā)生了變化, 由空氣變化為水, 因此太陽光會發(fā)生折射。在這個過程中水滴相當(dāng)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(xiàn)象一般發(fā)生在沙漠地區(qū), 也有可能發(fā)生在寬闊的海平面或柏油路上。形成這種現(xiàn)象的原因主要包括氣溫變化、光學(xué)條件等因素。沙漠中海市蜃樓現(xiàn)象形成的光學(xué)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(dǎo)熱性相對較差, 就會產(chǎn)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(chǎn)生折射, 遠(yuǎn)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(yīng)小于發(fā)光天體發(fā)出的光波頻率, 原理
在目前的天文物理學(xué)中, 宇宙膨脹論是一項重要的理論, 這種理論認(rèn)為, 大部分星球都在不斷遠(yuǎn)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(jù)是星球光譜數(shù)據(jù)。在我們的日常生活中, 經(jīng)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(hù)車, 我們聽到的聲音是越來越高的, 而在救護(hù)車逐漸遠(yuǎn)離我們時, 我們聽到的`聲音則會越來越低, 這種現(xiàn)象就是聲波的多普勒效應(yīng)。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(yīng)。總所周知, 宇宙中有很多與太陽相似的發(fā)光天體, 假設(shè)這些發(fā)光天體與地球之間的距離是不變的, 那么根據(jù)多普勒效應(yīng), 地球上接收的光波頻率應(yīng)與發(fā)光天體發(fā)出的光波頻率相同。根據(jù)這個理論, 如果一個發(fā)光天體遠(yuǎn)離地球, 地球上接收的光波頻率應(yīng)小于發(fā)光天體發(fā)出的光波頻率, 如果這個發(fā)光天體靠近地球, 地球上接收的光波頻率則應(yīng)大于發(fā)光天體發(fā)出的光波頻率。但是, 在研究宇宙的過程中, 我們發(fā)現(xiàn), 一些發(fā)光天體的發(fā)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(jù)光波多普勒效應(yīng), 我們可以得知, 大部分的發(fā)光天體都在遠(yuǎn)離地球, 并推斷出宇宙膨脹論。
三、結(jié)語
總而言之, 在高中物理光學(xué)中的許多知識內(nèi)容與我們的實(shí)際生活息息相關(guān)。因此, 在學(xué)習(xí)過程中, 高中生應(yīng)將教學(xué)與實(shí)際生活聯(lián)系起來, 嘗試用光學(xué)原理解釋一些常見的現(xiàn)象, 這種聯(lián)系實(shí)際生活的學(xué)習(xí)方式不僅能更好的掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容, 而且能夠有效提高學(xué)習(xí)的效率。不僅光學(xué)部分的內(nèi)容, 在高中物理中還包括力學(xué)、電學(xué)等方面的知識內(nèi)容, 同樣與實(shí)際生活有密切的聯(lián)系, 可以在這些知識的學(xué)習(xí)過程中采用相同的學(xué)習(xí)方式。
參考文獻(xiàn)：
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