試述生活中的光現象

【摘要】生活中常常會出現各種現象，例如星星會‘眨眼’，海市蜃樓的出現，手術無影燈的應用，毛玻璃的運用等。看似與常理不符，但處處充滿了物理知識，只要我們多多觀察，認真思考，運用學過的知識加以分析，便可以對這些現象作出科學合理的解釋。下面，我們將會運用物理知識對以上幾種現象進行分析。

古代的人們對很多現象都有神話式的解釋。到了近代，隨著科學的發展以及科學知識的普及，人們會利用大自然中出現的種種‘奇怪’現象為自己的生活創造便利。

【關鍵詞】光現象

一、為什么星星會眨眼？

在繁星璀璨的晚上，走在路上，看看天空，便會發覺滿天的星星似乎都在向你眨眼。根據我們的知識，星星只是一個物體，不是動物，也不是人，但為什么看起來好像在眨眼呢？這是由于地球周圍布滿了大氣層，這些大氣層的密度分布不均。當星星的光線射向地面時，大氣層又是運動的，密度隨著運動變化，光線便不能成一條直線傳播。它會由于不均勻的大氣層不斷運動而改變方向。有時，光線會射進我們的眼睛里，有時不會，這就造成了星星會眨眼的現象。

二、為什么會出現海市蜃樓？

在古代，當遠方出現海市蜃樓奇景時，人們往往會認為是天降異兆，繼而產生了很多傳說，例如‘蛟蜃吐氣說’，‘沉物再現說’等。隨著科學的發展，人們逐漸意識到這只不過是普通的物理現象，完全可以用近代物理知識解釋。

之所以會出現海市蜃樓，是因為夏天時，海面上的下層空氣的溫度相對上層來說，要低很多，而密度則比上層的大，折射率也就比上層大。當樹林，房屋，人，山峰等發出的光線照射到折射率不同的空氣層時，便會不斷地被折射，折射角度越來越大，便越偏離法線的方向，從而形成全反射，我們在地面上逆著光線看去時，就會看到那些事物（包括房屋，人，山峰等）漂浮在空中，這便是人們經常看到的海市蜃樓。

有時在沙漠上也能看到這種奇景。接近地面的沙漠層密度往往比上層小，折射率也小。當物體進入折射率小的地面時被折射，反射的角度就會變大。人們在遠處逆著光看時便會以為前面有水源，欣喜若狂往前奔去，最終只能失望而倒。

三、手術臺上的燈為什么會無影？

在我們的觀念中，當光線射向某個物體遇到障礙物時，便會在不透明的物體后面形成影子。但在手術臺上，如果手術者的頭，儀器等形成影子，便會嚴重影響手術效果，造成手術風險，這便產生了無影燈。

影子分為本影和半影，物體在本影里，部分光線無法到達，顯得非常黑暗；在半影里，物體并不是因為光線無法到達而看不見，它只是稍弱而已。因此，便要將發光體增大，從而縮小本影，擴大半影。在手術室的頂上，都會有幾個發光強度很大的燈形成圓形，合成一個面積很大的發光體，從每個角度都能將光線射向手術臺，從而保證了手術時有足夠的亮度，而不會讓光線造成黑暗影響手術。

四、毛玻璃的運用

在生活中，我們常常會用到毛玻璃。在我們的觀念里，玻璃通常是透明的。但如果我們既要透光，又要不能讓外面看到里面，這就需要用到毛玻璃。

例如在廁所里，通常都會安裝毛玻璃。毛玻璃一面是光滑的，另一面是不平整的。當光線射到毛玻璃時，由于不平整所以就會導致光線不能直線傳播，而是向四面八方發射出去，再折射到眼睛時，就變成不完整的像了，也就看不見玻璃后面的東西了。但是，當我們用透明膠布貼在毛玻璃上，或者用濕布擦拭毛玻璃時，毛玻璃表面便會變得光滑，我們便能看到玻璃后面的物體了。

五、為什么裝有茶色玻璃的小汽車，從里面可以看清外面，而外面卻看不清里面？

很多時候，我們在路上看到裝有茶色玻璃的小汽車，都會看不到里面的人，但里面的人卻可以清晰看清外面的景物。這是因為玻璃如果帶有顏色的話就可以將射向它的光線大部分都吸收了，這樣一來，透過玻璃進入汽車的光線就會變少。而汽車內人面部的光線通過有色玻璃吸收后，再進入行人的眼內，光線便會變得更加少，因此，行人便看不清汽車內的事物。但是，汽車內的人卻可以看清行人。這是因為車外的光線比車內強得多，即使透過玻璃，進入車內人的光線仍然很強，所以，車內的人就能很清楚地看見行人了。

六、為什么向光時要踩黑暗處，背光時要踩光亮處？

在晚上，有月亮的時候，我們外出時都會遇到一些水坑，這時如果不想踩到水坑，就要知道怎么走路了。

請看下面兩個圖解：

圖1：當月亮在人的前方時，光線射到水面上，而水面就是一個鏡面玻璃，可以將光線反射到人的眼睛里，因此，這時，光的地方就是有水的地方。我們走路時，就要選擇暗的地方行走，不然，就很容易踩到水坑里。

當人背著月亮行走時，光線射到水面上，便會向外散發，這時光線進不到人的眼睛里，而地面上的光線會進入人的眼睛里，這時，地面上的光線便比有水的地方亮。因此，這時我們就要選擇比較亮的地方行走才不會踩到水坑里。

七、人在水中為什么要戴潛水鏡？

人眼已經習慣了在空氣中看東西。人看東西時是通過角膜產生的，角膜的折射率為1.38，空氣的折射率為1.00。所以，在空氣中，當光線進入人眼角膜時，光線便會產生較大的偏折，聚成一個影像出現在人眼里，人便能看清景物。但到了水里，光線偏折比較小，光線形成的影像出現在視網膜后邊，人眼便看不清景物了。但戴上潛水鏡后，光線是通過潛水鏡里的空氣再匯聚到人眼里，這時，折射出的影像便能匯聚于眼角膜上，人眼便能像在地面上一樣看清前面的景物了。

結語：

總之，在生活中還有很多很多看似與我們平常邏輯思維不符合的現象，但只要運用我們學過的物理知識加以解釋并利用，就能讓我們的生活變得更加便利和精彩。

【參考文獻】

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