高中物理光學在實際生活中的應用分析

王凱軍

(山東省壽光一中2017級高二35班 262700)

光在我們?nèi)粘Ｉ钪惺遣豢扇鄙俚囊徊糠郑诂F(xiàn)代化社會，光學工程更是扮演著至關重要的角色，在各種光學儀器、照明等設備中都需要有光學知識支持，所以對于光的學習是非常必要的.在我們高二物理教材中關于光學知識的設定可以看出，基本源自于自然中的現(xiàn)象或者是實際生活，這要求我們在學習的過程中聯(lián)系實際生活，培養(yǎng)應用能力，在實踐中發(fā)揮光學的價值.

一、高中物理光學概念闡述

光在物理學中是一種電磁波，它需要依靠電磁場來進行傳播.對于大部分的電磁波，人類的肉眼幾乎無法感受，但是對于光引發(fā)的電磁波卻能夠有所感應，這就是我們所說的感光作用.光的傳播方式有多種，它可以在空氣、水等介質(zhì)中進行傳播，而且傳播過程中的速度也是不同的.如果傳播的過程中這些介質(zhì)發(fā)生了變化，那么就有可能造成光的彎折，而且頻率有差別的光所產(chǎn)生的彎折也會不一樣.

二、高中物理光學的重要性

光學在我們物理課本中單獨占有一部分內(nèi)容，這一方面是新課標對于我們學生的要求，另一方面對于我們學生自己來說，在日常生活中經(jīng)常會遇到和光學有關的知識，學習這一方面的內(nèi)容，除了能夠發(fā)散思維，提高創(chuàng)新力，還能在實際中有效應用光學知識.特別是互聯(lián)網(wǎng)時代，各種儀器設備都需要利用光學來完成.以照相機來說，很多人喜歡利用光的特性來完成一幅作品，而具備光學知識則能夠把握光感，從光的不同角度來拍出具有藝術性的照片.所以，學習物理知識能夠很大程度上提高對生活的認識，聯(lián)系教材中的知識能夠很好地解決生活中的問題，有效發(fā)揮光的作用.對于處在高二階段的學生來說，學習的過程中要掌握光學的基本概念以及原理非常重要，無論是解釋大自然中的某種現(xiàn)象還是應用光學來處理日常相關的問題都需要從光的原理入手.

三、高中物理光學在實際生活中的應用

1.以光的原理來分析實際生活中彩虹的形成

五彩繽紛的彩虹是我們生活中經(jīng)常會遇到的一種現(xiàn)象，通常會在雨過天晴之后出現(xiàn)，而且在在比較特殊的條件下會有不同形式的彩虹出現(xiàn)，比如雙彩虹.關于我們看到的彩虹現(xiàn)象就可以用高二物理中的光學知識來解釋.我們都知道，太陽光是一種復合光，由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等這些顏色聚集來形成，通常情況下，在太陽光直接傳播下，我們的肉眼看到的僅僅是白色的可見光.然而，雨后天晴放晴之后，空氣是濕潤的，其中含有很多漂浮著的小水滴，它們以球形狀態(tài)呈現(xiàn)，太陽光在照射小水滴的過程中，入射的角度是有差異的，與之相對應的，反射的角度就會有所不同.此外，太陽光在傳播的過程中介質(zhì)的變化會導致折射的發(fā)生，即由原先的空氣傳播變成了水的傳播.在這里，雨過天晴之后的球形小水滴就相當于一個三棱鏡，借助色散把太陽光分散成很多中顏色，從而形成彩虹.可以看出，我們實際生活中喜歡的彩虹高二物理課本中的知識息息相關，我們學生要深刻探究物理中的光學現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)生活中美妙的事物.

2.光波長短變化以及吸收現(xiàn)象的光學原理

交通指示燈在我們?nèi)粘３鲂兄惺潜夭豢缮俚囊徊糠郑珵槭裁磿O置紅、綠、黃三種顏色來指示交通呢？這其實還是根據(jù)光學知識來應用的.在光學中紅光的波長長，而且在傳播的過程其很容易發(fā)生衍射，這也說明了光具有波動性.同時，因為紅光相比其他光的顏色較為醒目，遇到霧霾等天氣容易被看到.所以，借助紅光光程較遠，傳播過程中光線散射較少的原理設置了車輛禁止通行的提示燈.此外，在我們實際生活中經(jīng)常看到的美麗的霞也是具有光學原理的.大氣中的懸浮顆粒物以及水蒸氣的含量和霞的顏色有緊密的聯(lián)系，水滴對于紅色的光吸收能力較強，所以如果我們觀察到的霞顏色是深紅色的時候，就代表了空氣中有很多的水分子，可能會出現(xiàn)降雨天氣.可以看出中國民間俗語“朝霞不出市，晚霞走千里”具有一定的道理.對于我們學生來說，掌握光學知識不僅能夠讓他們通過物理知識欣賞自然中的美景，還能夠在實際生活中應用物理知識判斷天氣，對個人的成長具有很大的幫助.

3.全息技術對于光學的應用

目前，投影技術被大量應用在我們生活中，不管是教室中的投影儀還是電影院里播放電影的屏幕都有效地應用了全息技術.而這項新型的技術則是應用了高二物理中光的干涉和光的衍射等知識.首先通過光的干涉原理將物理光波中產(chǎn)生的信息進行記錄，也就是說我們需要拍攝的物體以激光輻射來形成一種反射式的物光束.剩余的另一部分激光就會以參考光束射到全息底片上，它通過和物光束疊加來相互干涉，將物體光波上的各種點位以及振幅換成能夠在空間上變化的強度，然后借助干涉條紋存在的縫隙把物體光波信息記錄下來，一張完整的全息圖經(jīng)過這些流程就會形成.其次就是應用光的衍射原理來呈現(xiàn)記錄的信息，也就是成像的過程.在這個過程中，激光照射全息圖，衍射光波在這種情況下能夠呈現(xiàn)原始像和共軛像.而重新呈現(xiàn)的圖像會有很強的立體感，給予我們真實的視覺效果.在全息圖的各個部上都有物體光點的信息記錄，因此，原物的整個圖像都能從中呈現(xiàn)在我們面前，這也就是我門日常使用的全息技術所利用的光學原理.

在我們實際的生活中存在很多光學知識，高中課本中的物理知識不僅能夠幫助我們解釋很多奇妙的自然現(xiàn)象，而且還能利用這些知識幫助我們解決生活中的困難.對于高二學生來說，光學知識占據(jù)了課本中重要的一部分，在老師的引領下我們需要深刻理解光學原理，仔細觀察生活中和光學有關聯(lián)的現(xiàn)象，激發(fā)個人對物理的興趣，通過深入的探究和實驗操作，發(fā)散思維，應用光學知識解決生活中的問題，提高自身的物理能力.