日常生活中高中光學(xué)知識的運用論文
摘 要：物理知識與現實(shí)生活息息相關(guān), 當前高中生學(xué)習物理知識, 應注重物理學(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(huì )利用所學(xué)知識解決實(shí)際生活中的問(wèn)題。高中物理光學(xué)知識在日常生活很多領(lǐng)域扮演著(zhù)重要的角色, 很多實(shí)際生活中遇到的問(wèn)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(zhù)重利用光學(xué)知識解釋了彩虹形成原理、海市蜃樓等一些現象的形成原理。
關(guān)鍵詞： 高中物理; 光學(xué)概念; 實(shí)際應用;
在高中物理課程中, 光學(xué)是重要的學(xué)習內容之一, 其具體內容主要有折射、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, 更重要的是能夠將學(xué)到的知識與實(shí)際生活中的現象相聯(lián)系, 解釋實(shí)際生活中遇到的光學(xué)現象并加以利用, 達到學(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(guò)電磁場(chǎng)傳播。人類(lèi)的眼睛對于大部分電磁波均沒(méi)有感應, 卻能夠感應到光產(chǎn)生的電磁波, 這種感應就是感光作用, 因此, 人類(lèi)眼睛可以感應到的電磁波就是可見(jiàn)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(huì )有所不同, 在實(shí)際的傳播過(guò)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(shí), 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)習的重點(diǎn)內容。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)現象, 并且可以利用這些知識解決實(shí)際生活中遇到的問(wèn)題, 提高學(xué)生對物理知識的應用能力。
二、高中物理光學(xué)在實(shí)際生活的應用
(一) 彩虹形成原理
在我們的生活中, 雨過(guò)天晴以后經(jīng)�？梢钥匆�(jiàn)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(guò)高中物理光學(xué)中的“光的折射”相關(guān)知識來(lái)解釋:太陽(yáng)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(yáng)光直接傳播至我們的眼睛中, 我們看到的是白色可見(jiàn)光。但是, 在雨過(guò)天晴以后, 空氣中會(huì )漂浮大量的小水滴, 這些水滴的形狀為球形, 在太陽(yáng)光照射到水滴后, 會(huì )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(shí), 由于太陽(yáng)光的傳播介質(zhì)發(fā)生了變化, 由空氣變化為水, 因此太陽(yáng)光會(huì )發(fā)生折射。在這個(gè)過(guò)程中水滴相當于三棱鏡, 通過(guò)色散將太陽(yáng)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(fā)生在沙漠地區, 也有可能發(fā)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(xué)條件等因素。沙漠中海市蜃樓現象形成的光學(xué)原理如下:在天氣晴朗的夏季, 沙漠中的沙粒被陽(yáng)光直接照射, 由于沙粒的比熱容必空氣高, 地表溫度就會(huì )快速上升。與此同時(shí), 由于空氣的導熱性相對較差, 就會(huì )產(chǎn)生密度不同的“空氣層”, 隨著(zhù)位置的升高, 空氣的溫度就會(huì )降低、密度減小。陽(yáng)光由上至下照射到這些“空氣層”中, 就會(huì )產(chǎn)生折射, 遠處的景象就會(huì )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(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(guò)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(jīng)常會(huì )有這樣的感受:我們行走在公路上時(shí), 如果對面行駛過(guò)來(lái)一輛救護車(chē), 我們聽(tīng)到的聲音是越來(lái)越高的, 而在救護車(chē)逐漸遠離我們時(shí), 我們聽(tīng)到的`聲音則會(huì )越來(lái)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(guò)程中也會(huì )有多普勒效應�？偹苤�, 宇宙中有很多與太陽(yáng)相似的發(fā)光天體, 假設這些發(fā)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(fā)光天體發(fā)出的光波頻率相同。根據這個(gè)理論, 如果一個(gè)發(fā)光天體遠離地球, 地球上接收的光波頻率應小于發(fā)光天體發(fā)出的光波頻率, 如果這個(gè)發(fā)光天體靠近地球, 地球上接收的光波頻率則應大于發(fā)光天體發(fā)出的光波頻率。但是, 在研究宇宙的過(guò)程中, 我們發(fā)現, 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(dòng), 也就是說(shuō)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(fā)光天體都在遠離地球, 并推斷出宇宙膨脹論。
三、結語(yǔ)
總而言之, 在高中物理光學(xué)中的許多知識內容與我們的實(shí)際生活息息相關(guān)。因此, 在學(xué)習過(guò)程中, 高中生應將教學(xué)與實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái), 嘗試用光學(xué)原理解釋一些常見(jiàn)的現象, 這種聯(lián)系實(shí)際生活的學(xué)習方式不僅能更好的掌握學(xué)習內容, 而且能夠有效提高學(xué)習的效率。不僅光學(xué)部分的內容, 在高中物理中還包括力學(xué)、電學(xué)等方面的知識內容, 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)習過(guò)程中采用相同的學(xué)習方式。
參考文獻：
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