生活中的光学
摘要:光是人们生活中最长见的物质之一,无处不有光的影子,每天从睡梦中醒来,我们的眼睛最先接触到的就是光。光学在人们的日常生活中有着广泛的应用,从自然光、照明、摄影到激光、光纤通信、3D电影,无一不是光学的应用。本文就光的不同性质在生活中产生的现象以及其应用做一个简要的介绍,以使大家对光学在生活中的应用有一个初步了解。 正文:光是在人们的生活中占据着重要的地位,可以说是任何事物都无法取代的,没有光,就没有这五彩缤纷的世界,世界将一片黑暗,没有了光,就不可能有现在这个世界。从古代开始,人们便对光学有了一定的了解,但是由于人们的认识所限,不可能对世界上的各种光学现象作出合理的,科学的解释。随着科技的发展,人们对光的认识也不断加深,能够合理地解释各种光学现象,并能利用光更好的为人们服务。下面我们来针对生活中的光的不同特性产生的现象来揭开生活中一些现象的神秘的面纱。 1.光的直线传播中国有句俗语叫做“未见其人,先闻其声”这正是由于光和声音的不同性质而产生的现象,光的波长较短,而声波的波长较长,根据波的衍射原理,与障碍物尺寸相差不大的波长的波可以产生明显的衍射现象,因而声音可以绕过墙壁等障碍物传播到人的耳朵里,而光却不能绕过墙壁等障碍物传播到人的眼睛里。因为光的波长较短所以衍射现象不明显,因此在宏观上可以认为光沿直线传播。光沿直线传播这一特性在生活中也得到了广泛的应用,例如射击时的瞄准,激光准直等现象。光的直线传播还形成了一些特有的现象,日食和月食的形成原理都是由于光的直线传播。具体的形成原因如下:日食是在同一直线上的太阳、月亮和地球之间,月亮把太阳光挡住,致使地球上的局部地方,即使是白天,也看不到太阳或只看到残缺的太阳,太阳完全被遮住称为日全食,遮住部分称为日偏食。而月食,是在同一直线上的地球把太阳光遮住,致使在晴朗的夜空,月亮也变得黑黑的,同样月食也分月全食和月偏食。在我国古代的时候,由于人们不了解月食的形成原因,迷信地认为发生月食是将要有大的灾难,因此古时人们把月食叫做“天狗吃月亮“,现在我们知道,日食和月食都是光的直线传播规律的一个自然而然的现象。光的直线传播还产生了小孔成像等现象,在晴朗的天气可以直观的看到树林中光线直线传播的现象。 2.光的反射 光的反射在生活中也有广泛的运用,最常用的应该属于大家常见的镜子,由于光的反射,镜子可以把接收到的光反射过来,这样人就可以在镜子中看到自己的样子。由于光的反射线总是与入射线分居法线两边,且与法线夹角相同,如果把镜子的面做的不是很平整,那么在镜子中看到的像就发生拉伸或扭曲,这就是哈哈镜的原理,哈哈镜表面做的不平整,当人从镜子中看到自己的扭曲的像时会忍不住哈哈大笑,哈哈镜因此得名。汽车的后视镜也运用了光的反射原理,汽车后视镜作出凹面,后面的景物反射回人眼时就缩小了,因此可以在很小的镜面中看到后面的大面积景物。光的反射在交通工具另一应用:高速公路上的标志牌都用"回归反光膜,,制成,夜间行车时,它能把车灯射出的光逆向返回,所以标牌上的字特别醒目.另外运用各种曲面对光的不同反射作用可以使光汇集或发散,手电筒里的反射镜就是运用这个原理将从小灯泡发出的光反射后沿直线射出。光的反射分为全反射和漫反射,镜子的反射属于全反射,光从镜子中反射回来后能量损失极少,而大部分的表面不是很光滑的物体大多属于漫反射,这是由于漫反射的光学进入人们的眼睛人们才能看到物体的样子。大家可能都有这种感觉,如果黑板做的不好的话坐在旁边的同学就看不到黑板上的字,原因正是产生了全反射。因此现在的黑板表面都做了特殊的粗糙处理这样无论做到什么地方的同学都可以看到黑板上的字迹。 |