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1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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,20XX. 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,20XX(23):219.
