論光學知識對自然現象的詮釋

摘 要：在日常生活之中，可以看到很多自然現象，而這一部分自然現象都可以利用物理知識來進行解釋。但是在對自然現象解釋時，很容易出現解釋不清或者是搞錯的問題。所以，本文利用光學知識對自然現象加以詮釋，就是通過這樣的模式對自然現象有更深入的分析和了解。

關鍵詞：光學； 自然現象； 物理

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2016）02-048-001

在物理學習中，作為學生，我們應該明白合理的利用物理知識來解釋自然界的一些現象，是物理學習中不可或缺的一個方向，同樣也是我們學以致用的重要表現，通過物理知識，我們就可以解釋一部分自然現象，加深對這一部分知識的理解與記憶能力，從而培養出活學活用的能力，逐漸明白物理知識對于現實生活的重要性，最終滿足各方面的提升需求。

一、光學知識解釋——自然現象之“彩虹”

俗話說：“風雨之后總能見到彩虹。”尤其是在夏天的雨過天晴之后，就會在天空之中出現絢麗的彩虹，這究竟是怎樣產生的呢？在雨過天晴之后，天空之中會布滿大量的小水珠。在水珠這一介質之中，通過光線的折射，就會引起色散的現象[1]。下圖1是一條單色的光線在水珠之中進行折射的具體光路圖。

當光線1從空氣之中進入到水珠這一介質之后，就會折射成光線2，然后經過反射，成為光線3，再一次經過介質之后，就會折射到空氣之中成為光線4。我們知道，在自然界之中的太陽光包含了紅橙黃綠藍錠紫，屬于復色光，在水珠這一介質之中，各色光的折色率有所差異，所以，光線折射之后的偏折程度也會有所差異。如圖2所示。在同一水珠之中，紫色光線和紅色光線的折射率就有所差異。可見，通過水珠的折射以及反射之后，太陽光就能夠分解成為七種顏色，并且依次排列形成光帶。在雨過天晴之后，天空中存在大量的水珠，在陽光的照射之下，就會有我們日常所見到的彩虹出現。

二、光學知識解釋——自然現象之“遠近看山色不同”

在日常的生活之中，為什么在晴天看遠處的山是呈現的藍色？對于這一問題的解決，我們可以運用到物理學中光的散射知識。由瑞利定律可知，其中為散射光的強度，表示光的波長。也就是說散射光的強度同光波長的四次方成反比。在晴朗的天氣里，空氣之中所散射的太陽光中，其中藍色和紫色的光波長相對較短，所以，其本身的散射強度偏大，這樣就會在空氣之中存在較強的蘭光和紫光的散射，因為遠處的山距離觀察者相對較遠，再加上中間還有很厚的空氣層的存在，這一部分空氣就會將相當一部分的蘭光和紫光散射到各個方向之中。觀察者在遠處進行觀察的時候，遠山反射的光中存在較多的蘭光散射，所以觀察者所看到遠處山就會呈現出藍色[2]。

那么為什么觀察者看到的近處山會呈現出綠色呢？這是因為山上很多的草木葉子都屬于綠色，所以它們也只會反射綠光。再加上觀察者與近山的距離相對較短，所以也不存在較厚的空氣層，不會有過強摘 要：在日常生活之中，可以看到很多自然現象，而這一部分自然現象都可以利用物理知識來進行解釋。但是在對自然現象解釋時，很容易出現解釋不清或者是搞錯的問題。所以，本文利用光學知識對自然現象加以詮釋，就是通過這樣的模式對自然現象有更深入的分析和了解。

關鍵詞：光學； 自然現象； 物理

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2016）02-048-001的蘭光散射在空氣之中，所以，反射出來的綠光要比蘭光強很多，觀察者所看到的近處山就會呈現出綠色。

三、光學知識解釋——自然現象之“稀少的黑花”

在我們所處的自然界中，花卉是我們的好朋友。各種奇異花草在我們的自然界中爭芳斗艷，不僅達到凈化空氣的目的，同時也會給人以美的享受。但是在龐大的植物界中，黑色的花卉非常稀少，這也可以從物理光學知識來加以解釋。在自然界中包含了單色組成的復色光，在大陽光下，花瓣對于紅色、橙色以及黃色光存在較強的反射作用。這樣就使得光能量不容易灼傷花組織，從而形成自然保護。所以，這幾種顏色的花卉較多，但是因為黑色幾乎會將太陽光全部吸收，不具備良好的反射作用，所以，這樣很容易出現灼傷黑色花組織的問題，導致其存活率非常低，久而久之，黑色花卉的種類就會逐漸的減少。當然，這僅僅是一種原因，黑色花出現的少，還與花卉本身的生物特性有著直接的關系。

四、結語

總而言之，作為學生，我們應該明白自然界中有很多的現象都與我們所學習到的物理知識是相互關聯的，在不斷的探索與改造自然的過程中，人們也無法離開物理知識的合理利用。作為學生，我們就應該從生活的應用角度來提高自己的物理知識學習興趣，從而感受物理知識帶來的樂趣，最終提高學習效率和實際的應用能力。

參考文獻：

[1]張尚劍.物理光學課程的研究性教學模式實踐[J]教育教學論壇，2012（S4）：77-78

[2]陳道群，熊飛，熊少華，周向陽.光學教學的實用化探索[J]中國現代教育裝備，2011（07）：132-133+136