淺談物理光學在生活中的應用

摘? 要：物理學是人類歷史發(fā)展進程中十分重要的一門自然學科，而光學作為基礎物理學的五大學科之一，更是與人們的生活息息相關(guān)，在日常生活中許多神奇的現(xiàn)象都可以用光學原理來進行詮釋，同時，深入了解實際生活中的光學現(xiàn)象也有利于將理論知識與實際生活相結(jié)合。基于此，本文就物理光學知識分析與生活中的應用結(jié)合，來提高人們對物理光學的理解，幫助人們更加科學的看待生活中的一些現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：物理;光學;生活應用

1、物理光學概念介紹

從物理學的角度分析，光可以看做是一種電磁波，其傳播特性與電磁波有許多相似之處，但大多數(shù)的電磁波超出了人眼的感知范圍（380nm——780nm），是人眼看不到的。而特殊范圍段的光（3.9×1014Hz——8.6×1014Hz）恰好在人眼的感知范圍內(nèi)，因此能夠被人看到，被稱為可見光。從光的傳播來看，光主要分為直線傳播、折射和反射、色散以及干涉和衍射，生活中我們看到的不同光線現(xiàn)象正是由于光的傳播方式不同而造成的。

光在同種介質(zhì)中沿直線傳播，若是在不均勻的介質(zhì)中，這一現(xiàn)象是不會出現(xiàn)的。同時，當光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)，在這兩種介質(zhì)的分界面處，光線則會出現(xiàn)偏折現(xiàn)象以及反射現(xiàn)象。而且我們?nèi)粘Ｖ械奶酃鈱嶋H并不是一種單色光，而是由許多彩色光復合而成，這些不同顏色的光在射向兩種介質(zhì)分界面時的偏折程度是不同的，因此，光的色散也是由于光的折射所引起的。

2、物理光學與實際生活之間的聯(lián)系

光在人類生活中是不可或缺的一部分，與我們的生活聯(lián)系十分緊密，許多生活中的神奇的現(xiàn)象都可以用光學原理來進行詮釋，例如被古人稱為蜃景的海市蜃樓現(xiàn)象，在古代使人們都十分困惑，一度都被當作是神跡，但在現(xiàn)代物理中，我們可以用光的折射與全反射來很直觀的解釋這一現(xiàn)象;同時現(xiàn)在在我們?nèi)粘Ｉ钪袘檬謴V的各種鏡子，比如汽車的倒車鏡，放大鏡、望遠鏡、照相機鏡頭、甚至于我們的眼鏡，這些鏡子的使用都離不開物理光學的理論支持。因此，物理光學是深入滲透在我們的日常生活中的，我們的日常生活離不開光學。

3、物理光學在實際生活中的具體應用

3.1 彩虹現(xiàn)象

在雨后初晴或下太陽雨時，有很大概率我們可以看到天際上懸掛著一道彎彎的彩虹，甚至偶爾還能看到晚虹這種特殊的彩虹，或者在水晶吊燈的室內(nèi)如果調(diào)整燈上掛飾的水晶塊也可以看到彩虹。由于彩虹的絢麗及其有著美好的含義，現(xiàn)在商家制作了人造彩虹燈來進行售賣。而彩虹的的形成原理也可以用物理光學的知識來解釋。日常中我們見到的太陽光及水晶吊燈的光都是無色看不見的，這種無色的光在物理學中被稱為白光，但是彩虹的顏色確實色彩斑斕的，這是令人十分困惑的，因此有科學家做了實驗，將不同色光光束進行混合照射向同一位置，這時，神奇的現(xiàn)象發(fā)生了，科學家發(fā)現(xiàn)當不同顏色的光以一定程度混合照射后盡然變成了無色光，這說明了白光是由各種色光混合而成的，而彩虹的出現(xiàn)正是將這些混合在一起的色光分散開了。在雨后空氣濕潤的環(huán)境下，空氣中存在許多小水分子，這些小水分子就構(gòu)成了一個巨大的透鏡，而各種顏色的光的折射率是不一樣的，即不同顏色的光在進過兩種介質(zhì)分界面時的偏折程度是不一樣的，經(jīng)過兩次或兩次以上不同程度的偏折，就將混合在一起的色光分散開來，即色散現(xiàn)象。

3.2 海市蜃樓

古人稱海市蜃樓為蜃景現(xiàn)象，早在宋朝時就有古人文字記錄，清朝時楊柱朝提出了自己對于蜃景的解釋：湖中蜃樓與海中蜃樓都是由“氣”形成，是“理”之所歸。 蜃景現(xiàn)象并不是隨處可見的，大多出現(xiàn)于沙漠，或者海平面以及寬闊的柏油馬路上，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)是多方面因素的綜合作用，只有符合所有條件才會出現(xiàn)，其形成原因比較復雜，對于條件的要求也比較苛刻，因此出現(xiàn)幾率也很小。用物理光學的知識來解釋，在平整開闊的地面或水面上，由于陽光的照射，使得地表面氣溫升高，而升高的溫度不能及時被空氣導熱散去，使得各空氣層溫度不同導致各層空氣的密度也不同，這就使得各層空氣對光線的偏折程度也不在相同，而遠處的景象經(jīng)過了多次折射之后，被投射在了半空中，就形成了神奇的蜃景現(xiàn)象。

3.3 近視眼鏡與遠視眼鏡

人眼看到物體也與物理光學密不可分，當人看不清東西時，大多是因為用眼過度而導致了晶狀體不能及時恢復形狀，而導致了光線沒有清晰的投影在視網(wǎng)膜上，通過帶一個凹透鏡的近視鏡片來發(fā)散光線，或者帶一個凸透鏡的遠視鏡片來匯聚光線，使得光線可以恰好的投影在視網(wǎng)膜上，使得人可以清晰的看到物體。

4、總結(jié)

綜上，基于物理光學與我們生活的密切性十分強，在生活中的應用也十分廣，因此，我們在學習研究物理光學的時候一定要與生活實際相聯(lián)系，將知識運用于實踐，將實踐與知識相結(jié)合，通過將知識與實踐相結(jié)合的方式來使我們可以將物理光學知識可以應用于實際，同時，在實踐中也有助于物理光學技術(shù)的進步與發(fā)展。

參考文獻：

[1]麥慧怡.前概念對中學生物理學習的影響及教學策略 [J].教育導刊，2010（10）.

[2]趙力紅，司烈翔.新課程 新實驗 新認識（Ⅷ）——新課 程高中物理實驗的開發(fā)與教學研究[J].教學儀器與實驗，2008 （08）.

[3]]劉美蘭. 初中物理教學生活化的實踐與研究[D].福建師范大學，2014. [2]王小雨. 物理知識在生活中的應用[J]. 科學咨詢（科技·管理），2018 （02）：121.

[4]朱博.巧妙融入生活元素促進高效課堂生成：新課改背景 下提高高中物理課堂教學質(zhì)量的有益思考[J].科學中國人，2014 （12X）：255.

[5]陳峻峰，趙力紅.新課程新實驗新認識：新課程高中物理 實驗的開發(fā)與教學研究[J].教學儀器與實驗，2013（10）：13-16.

[6]王小雨. 物理知識在生活中的應用[J]. 科學咨詢（科技·管理），2018（02）：121.

作者簡介：王鑫（1998-），男，安徽巢湖人，漢族，學歷：本科，研究方向：光學工程。