武中奇
摘要:光學是物理學的重要組成部分,而光現(xiàn)象是一種存在于生活中的物理現(xiàn)象,我們的日常生活與生活用具中存在眾多類型的光現(xiàn)象。全民學習、終身學習是國家所提倡的,身為高中生我們應當起到帶頭作用,用自己的行為影響身邊的人。很多光現(xiàn)象在生活中已經(jīng)司空見慣,但是卻很少有人愿意去對這些光現(xiàn)象的物理學原理進行探究,因此,我們需要對這些光現(xiàn)象進行解釋,讓更多人了解存在于身邊的物理知識,能夠主動的對物理知識進行學習與探究,相應國家號召,提升學習能力。
關鍵詞:日常生活 光現(xiàn)象 物理原理
光現(xiàn)象是一種物理學現(xiàn)象,但是也廣泛存在于我們的生活之中,生活中很多事物都與光現(xiàn)象、光原理息息相關。很多人感覺物理學原理是很神秘的東西,其實這些可以通過生活中的光現(xiàn)象進行解釋,下文中,將對存在于生活中的眾多光現(xiàn)象進行解釋,讓人們了解光現(xiàn)象以及其所包含的原理。
一、生活中光現(xiàn)象的解釋
(一)無影燈的無影原理
無影燈通常在醫(yī)院里最為常見,在進行外科手術時,醫(yī)生會開啟無影燈,因為這樣,醫(yī)生和護士就不會受到陰影影響,能夠保證手術的順利進行,讓患者通過手術得以康復。很多人因為無影燈的存在得以重獲健康,但是他們對無影燈的無影原理并不了解,本文將在此做出解釋。
一般情況下,光線能夠在均勻的物質中沿直線傳播,在傳播過程中,如果光線照射到不均勻物質,那么在這一物質后面就會出現(xiàn)影子,這樣形成的影子可以被稱之為“本影”。如果存在多個光源同時交叉照射某一不均勻物質的情況,那么這一物質后面就會出現(xiàn)多個區(qū)域,即本影區(qū)與半影區(qū)。本影區(qū)不會受到光線照射的影響,但是半影區(qū)往往會呈現(xiàn)出半暗半明的情況。如果存在數(shù)量較多的光源,而且具有較大的分布區(qū)域時,那么無論是本影區(qū)還是半影區(qū),覆蓋面積都會逐漸降低,當光源達到一定程度時,本影與半影都會無法顯現(xiàn)。醫(yī)院中的無影燈利用的就是這一原理,通過數(shù)量較多的手術燈,讓影子無法顯現(xiàn),造成“無影”效果,讓手術得以順利進行。
(二)潛水鏡的折射原理
游泳愛好者在游泳時為了保證眼睛的安全,讓自身能夠在水中安全活動,會選擇戴上游泳鏡,潛水愛好者在潛水過程中為了保證可以看清周圍情況,會戴上潛水鏡。游泳鏡的構造與潛水鏡存在較大區(qū)別,因為游泳鏡僅僅能夠保護游泳者的眼睛,幫助游泳者在潛水區(qū)域自由活動,但是潛水鏡不僅能夠保護潛水者的眼睛,還可以讓他們在深水中保持視野,繼而進行一系列活動。
潛水鏡主要應用的是光的折射原理。人眼由于自身習慣,僅僅能夠在空氣中正常視物,如果在水中實現(xiàn)就會模糊,水中的某些物質也會對人的眼睛造成損害。人眼能夠在空氣中視物也是由于光的折射,具有折射能力的人體組織是眼角膜。在空氣中,受偏折率影響,光通過角膜折射時會出現(xiàn)較大的偏折,導致光線可以在視網(wǎng)膜上會聚成像,人眼也能夠清晰的看清周圍的物體。但是人眼在水中面對的情況與空氣中截然不同,在水中,光線偏折率較低,導致會聚成像在視網(wǎng)膜后方,導致人眼在水中視物較為模糊。潛水鏡的作用是讓光線進行多次折射,光線進入水中為第一次折射,通過潛水鏡進入人眼為第二次折射,通過兩次折射調整折射率,保證潛水者能夠依靠潛水鏡擁有同樣視物能力。
(三)對“燈下不觀色”的說明
很多人在生活中會有這樣的體驗,在陽光下分辨物體顏色與在燈光下分辨物體顏色有著較大區(qū)別。光在照射過程中會進行色散,能夠分成七種顏色,即彩虹色,不同顏色的物體對光線也會產(chǎn)生不同的反應。黑色物體能夠將所有顏色光線進行吸收;紅色物體可以反射紅色光線與橙色光線,將其他顏色光線進行吸收;藍色物體能夠反射顏色較深的光線,例如藍光、綠光等。
電燈發(fā)射光線與太陽光存在較大的區(qū)別,燈光的色散無法出現(xiàn)七種顏色,僅僅包含了黃色與紅色,因此很多綠色、藍色物體在燈光下難以顯現(xiàn),而黃色、紅色物體則較為鮮明。這也是“燈下不觀色”的光學原理。有經(jīng)驗的人在購買布料時都會選擇在燈光的照射下觀看布料,如果綠色、藍色等色彩在燈光照射下仍舊較為明顯,那么說明布料擁有較好的質量,可以進行購買。
(四)磨砂玻璃的透明原理
磨砂玻璃本身較為粗糙,光線無法通過起表面進行直射,反而會被粗糙表面所阻擋而產(chǎn)生折射,因此,我們很難通過磨砂玻璃看清其內部事物,民眾為了保證個人隱私,也會選擇磨砂玻璃來安裝窗戶。雖然磨砂玻璃較為粗糙,但是可以通過其他方法將磨砂玻璃變得透明,讓水覆蓋其表面就是其中之一。
磨砂玻璃粗糙的表面會讓光線折射,而且這樣的折射是不規(guī)則的,因此難以看清磨砂玻璃對面的事物。但是當磨砂玻璃表面被水覆蓋后,其折射率會與水接近,降低原本的折射程度,使磨砂玻璃的折射規(guī)則化,這樣就能夠看清磨砂玻璃對面的事物,讓人感覺磨砂玻璃變得透明。
(五)汽車使用茶色玻璃
很多家用汽車會安裝茶色玻璃,在茶色玻璃的作用下,車內人可以很好的觀察汽車外部的情況,而行人則很難通過茶色玻璃看清車內情況。茶色玻璃是有色玻璃的一種,有色玻璃能給夠吸收到射入車內的大部分光線,因此,存在于汽車內部的光現(xiàn)較少。從車內反射的光線也會被茶色玻璃所吸收,路人無法利用車內的光現(xiàn)看清楚車內的情況。但是在茶色玻璃影響下,汽車外部與汽車內部可以被稱為兩個世界,車外光線強于車內光線,車外行人的情況通過車窗玻璃反射到車內人的眼中,因此車內人不會受到影響,仍舊能夠通過茶色玻璃清楚的觀察到車窗外的行人與事物。
二、結語
光現(xiàn)象是一種生活中較為常見的現(xiàn)象,其中包含了多樣的物理學知識,我們在學習過程中可以對這些存在于生活中的現(xiàn)象進行探究,了解光現(xiàn)象的同時鍛煉自己的思維能力與探究能力,提升對物理知識的認識,讓自身可以在物理學習中擁有更好的表現(xiàn)。
參考文獻:
[1]伊亮亮,董玉琦,錢薇旭.基于“視覺局限補償”機理的微視頻設計模型——以初中物理“光現(xiàn)象”單元的學習為例[J].中國電化教育,2017,(03).
(作者單位:河南洛陽市第一高級中學)endprint