生活中的光學(xué)
摘要:光是人們生活中最長見的物質(zhì)之一,無處不有光的影子,每天從睡夢中醒來,我們的眼睛最先接觸到的就是光。光學(xué)在人們的日常生活中有著廣泛的應(yīng)用,從自然光、照明、攝影到激光、光纖通信、3D電影,無一不是光學(xué)的應(yīng)用。本文就光的不同性質(zhì)在生活中產(chǎn)生的現(xiàn)象以及其應(yīng)用做一個簡要的介紹,以使大家對光學(xué)在生活中的應(yīng)用有一個初步了解。 正文:光是在人們的生活中占據(jù)著重要的地位,可以說是任何事物都無法取代的,沒有光,就沒有這五彩繽紛的世界,世界將一片黑暗,沒有了光,就不可能有現(xiàn)在這個世界。從古代開始,人們便對光學(xué)有了一定的了解,但是由于人們的認(rèn)識所限,不可能對世界上的各種光學(xué)現(xiàn)象作出合理的,科學(xué)的解釋。隨著科技的發(fā)展,人們對光的認(rèn)識也不斷加深,能夠合理地解釋各種光學(xué)現(xiàn)象,并能利用光更好的為人們服務(wù)。下面我們來針對生活中的光的不同特性產(chǎn)生的現(xiàn)象來揭開生活中一些現(xiàn)象的神秘的面紗。 1.光的直線傳播中國有句俗語叫做“未見其人,先聞其聲”這正是由于光和聲音的不同性質(zhì)而產(chǎn)生的現(xiàn)象,光的波長較短,而聲波的波長較長,根據(jù)波的衍射原理,與障礙物尺寸相差不大的波長的波可以產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,因而聲音可以繞過墻壁等障礙物傳播到人的耳朵里,而光卻不能繞過墻壁等障礙物傳播到人的眼睛里。因為光的波長較短所以衍射現(xiàn)象不明顯,因此在宏觀上可以認(rèn)為光沿直線傳播。光沿直線傳播這一特性在生活中也得到了廣泛的應(yīng)用,例如射擊時的瞄準(zhǔn),激光準(zhǔn)直等現(xiàn)象。光的直線傳播還形成了一些特有的現(xiàn)象,日食和月食的形成原理都是由于光的直線傳播。具體的形成原因如下:日食是在同一直線上的太陽、月亮和地球之間,月亮把太陽光擋住,致使地球上的局部地方,即使是白天,也看不到太陽或只看到殘缺的太陽,太陽完全被遮住稱為日全食,遮住部分稱為日偏食。而月食,是在同一直線上的地球把太陽光遮住,致使在晴朗的夜空,月亮也變得黑黑的,同樣月食也分月全食和月偏食。在我國古代的時候,由于人們不了解月食的形成原因,迷信地認(rèn)為發(fā)生月食是將要有大的災(zāi)難,因此古時人們把月食叫做“天狗吃月亮“,現(xiàn)在我們知道,日食和月食都是光的直線傳播規(guī)律的一個自然而然的現(xiàn)象。光的直線傳播還產(chǎn)生了小孔成像等現(xiàn)象,在晴朗的天氣可以直觀的看到樹林中光線直線傳播的現(xiàn)象。 2.光的反射 光的反射在生活中也有廣泛的運(yùn)用,最常用的應(yīng)該屬于大家常見的鏡子,由于光的反射,鏡子可以把接收到的光反射過來,這樣人就可以在鏡子中看到自己的樣子。由于光的反射線總是與入射線分居法線兩邊,且與法線夾角相同,如果把鏡子的面做的不是很平整,那么在鏡子中看到的像就發(fā)生拉伸或扭曲,這就是哈哈鏡的原理,哈哈鏡表面做的不平整,當(dāng)人從鏡子中看到自己的扭曲的像時會忍不住哈哈大笑,哈哈鏡因此得名。汽車的后視鏡也運(yùn)用了光的反射原理,汽車后視鏡作出凹面,后面的景物反射回人眼時就縮小了,因此可以在很小的鏡面中看到后面的大面積景物。光的反射在交通工具另一應(yīng)用:高速公路上的標(biāo)志牌都用"回歸反光膜,,制成,夜間行車時,它能把車燈射出的光逆向返回,所以標(biāo)牌上的字特別醒目.另外運(yùn)用各種曲面對光的不同反射作用可以使光匯集或發(fā)散,手電筒里的反射鏡就是運(yùn)用這個原理將從小燈泡發(fā)出的光反射后沿直線射出。光的反射分為全反射和漫反射,鏡子的反射屬于全反射,光從鏡子中反射回來后能量損失極少,而大部分的表面不是很光滑的物體大多屬于漫反射,這是由于漫反射的光學(xué)進(jìn)入人們的眼睛人們才能看到物體的樣子。大家可能都有這種感覺,如果黑板做的不好的話坐在旁邊的同學(xué)就看不到黑板上的字,原因正是產(chǎn)生了全反射。因此現(xiàn)在的黑板表面都做了特殊的粗糙處理這樣無論做到什么地方的同學(xué)都可以看到黑板上的字跡。 |