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生活中的光学现象分析摘要：我们生活的每天都有光的影子，它在我们的日常生活中占据着重要的地位 没有了光我们将无法享受这五彩斑斓的世界当然光学在人们的日常生活中同样 有着广泛的应用，比如我们常接触的光纤通讯、激光、望远镜、照相机、摄像机 等，都是其在生活中的广泛应用文章就光的几个重点性质在生活中的体现做重 点分析，并简单介绍了一些应用，使大家能够简单了解到生活中的一些光学关键词：光学；生活目录1 生活中的光的直线传播 21.1日食、月食 21.2 “影”的形成 41.3光沿直线传播在生活中的一些应用 42 光的反射 52.1 月球上的反射 52.2 植物中的反射 52.3 生活中光的反射应用 63 光的折射 63.1 海市蜃楼 63.2 生活中的光的折射的应用 74 光的色散 74.1 蔚蓝的天空 74.2彩虹 74.3生活中光的散射的应用 85光的干涉与衍射 85.1灯光的光晕 85.2 五颜六色的肥皂泡沫 85.3干涉、衍射在生活中的应用 96分析总结 9参考文献 9自然世界中有一种神秘而特殊的物质—光，我们能够通过眼睛欣赏世界，是 由于我们所能看到的物体自身通过反射、散射或发射的光传入了我们的眼睛，并 得到了我们神经系统的正确处理。

根据有关数据统计，我们只有 10%左右通过感官 获得的外部世界的信息不是通过眼睛正是因为光与人类的生活和社会实践密切 相关，学也是最早建立和发展起来的学科之一当然，科学家们对光学多方面的 研究也是经历了相当长的历史过程光源，顾名思义，也就是任何能够发出可见光的物体,太阳、萤火虫等发出的 光（自然光源），蜡烛、火焰、各种各样的灯（人造光源）等所发出的光，都是我 们日常生活中所熟悉的光源［1］光源不仅用来照明，在科学实验中为了各种科学研 究课题的需要，人们常使用形式多样的特殊光源，尤其是在上世纪六十年代美国 红宝石激光器的成功发射，更是人们在探索光的路途中的一项重大里程碑光学是研究光与物质相互作用及光传播的学科 ［2］，物理学中所包含的重要的 基础学科之中，就有光学同时，光学也有广泛的应用，比如为了设计各种光学 仪器而发展起来的几何光学，随着科技进步，物理光学也开始崭露头角，例如一 直以来作为精密仪器测量中的一个重要手段—光的干涉，以及实验中我们经常使 用到的一种重要的分光仪器—衍射光栅，都是物理光学发展的成果随着光学的 不断发展，当代光学被广泛应用到通讯、信息处理、材料加工、医疗、农业、军 事等重要领域，有着光辉的前景。

炎炎夏日将至，大家一定会有这样的体验：都偏于喜欢穿浅颜色的衣服，而 不太愿意穿深颜色的衣服这是为什么呢？有些人可能会认为浅颜色的衣服散热 好，其实事实并非如此大家之所以在夏天喜欢穿浅颜色衣服，真正原因是浅颜色衣服吸热较深颜色 而言要弱很多我们能够看见物体所呈现的颜色，是因为它反射了对应的可见光, 就最极端的黑色而言，它不反射任何光线，光线全被吸收，包括红外线，所以它 获得的能量最大，因而贴身感觉会比较热⑶然而哈佛大学有一项有关研究表明：在炎炎夏日，穿黑衣服比白衣服更凉爽 很多人对此很疑惑，其实大家想想那些住在沙漠等地的阿拉伯人，他们的常年处 于高温炎热的环境中，而他们却穿着一身的宽大的黑色衣服，这也是他们适应环 境的结果其真正的原理是：人体内的热量主要可以通过四种方式（蒸发、传导、 辐射、对流）向外消散［山深颜色的衣服固然要比浅颜色的衣服吸热多，这热量与 宽松的衣服构成了形成对流的动力与条件，从而小范围对流便在衣服内产生，它 可以将皮肤表面的热量以及产生的一些汗液带走并降温（类似于水蒸发降温），从 而使人感觉到凉爽阿拉伯人的黑衣很宽大，因此可以产生相对较强的上述对流, 我们夏天通常所穿的衣服并不是很宽大，所以对流不明显，所以大多数人还是喜 欢穿着浅颜色的衣服。

我们每天都接触的家具，很多与光学密不可分，比如大家肯定会注意到，我 们经常使用的台灯，有灯罩的，灯罩内经常是涂有白色物质而不是黑色或其他颜 色的，这也是光学中的白色不吸收或吸收较少光线，从而使灯泡所发出的光能够 照亮一定的区域；还有我们熟悉的窗帘，在夏天我们经常会拉上窗帘阻止太阳光 直射到室内，从而尽可能保持室内凉快一些，而夏天我们的窗帘大都颜色较深， 有的则涂有强反光物质（类似于遮阳伞的涂层），这都是利用了光线能够被吸收和 被反射的性质：深颜色的窗帘可以吸收白光的大量成份，从而只是使部分光线透 过，起到保持室内凉爽的作用；涂有强反光物质的窗帘，和平面镜类似，基本上 不透光，起到了与上述类似的作用接下来就光的一些主要性质在生活中的体现 做一些列举与解释1生活中的光的直线传播1.1日食、月食07年3月19日上午上班时间段，在我国的广大地区都观测到了日偏食；08 年8月1日下午下班时间段，在我国西部、北部、中部地区均可观测到日全食， 而其他部分地区也不同程度地观测到了日偏食；09年1月26日黄昏时段，在江苏、 江西、湖北等地均可以观测到日环食；最近的10年1月15日下午，我国有九个 多省份都观测到了日环食。

这些都是近些年来在我国可观测到的各种日食，作为大自然的奇特景象，我 们在欣赏的同时也不仅为之惊叹这奇特的自然现象，实际上主要是由光的直线 传播这一性质引起的2008年山西拍摄到的日全食图像（引自即刻图片）日食阶段：① 第一次接触：观测位置与半影第一次外切，进入半影，日偏食开始，初亏；② 第二次接触：观测位置与半影第一次内切，进入本影，日全食开始，食既； 日全食阶段（食甚）；③ 第三次接触：观测位置与半影最后一次内切，离开本影，日全食结束，生光;④ 第四次接触：观测位置与半影最后一次外切，离开半影，日偏食结束，复光图1-1-1 （引自即刻图片）简单来讲，日食的产生就是由于光的直线传播，地球、月球、太阳在同一直 线，月球遮挡了太阳光导致的一般情况下，日食是不容易产生的，能够亲身观 测更是机会难得与日食相对应的，是月食：当太阳、地球、月球三者恰好或几 乎运行在同一条直线上时，地球全部或部分地遮挡了太阳光，产生月食⑸月食的 发生时间，经常是在每个月的月圆前后，也就是我国传统的农历十五左右，这是 月绕地、地绕日的周期性规律决定的，并且月绕地轨道与日自身轨道在宇宙空间 并非为同一平面，但这上述轨道在空间有两个交点，只有在日、月均接近对应的 交点时方可形成一直线，因此月食也并非月月可见的。

图1-1-2 （日食、月食形成示意图，引自百度图片）由于古代人们不了解月食的形成的原因，古书中常有把月食作为将有大灾难 征兆的记载，而且当代很多的武侠小说中也将其视为阴邪事物发生的前兆，现在 随着科学的发展，我们已经从科学的角度理解了其成因1.2 “影”的形成影子大家都不陌生，夏天在大树的荫影下乘凉，太阳下军训站队时的影子， 小时候大人给我们玩的手影等，这些都是光的直线传播引起的阳光照射到大树和人们的身上，由于树和人都是非透明的实体，光沿直线传 播无法透过大树和人，于是便形成了树荫和人影同样，灯光照到手上面，由于 相同的原因便产生了手影图1-1-3 （手影示意图，引自即刻图片）1.3光沿直线传播在生活中的一些应用作为光的一个基本性质，光的直线传播在我们的日常生活中有着广泛的应用 比如士兵打枪瞄准、站队时判断队伍是否整齐、驾车行驶时判断是否直行等，这 里主要介绍激光准直技术我们知道优良的方向性是激光优于其他光的一大特点，激光准直通俗来讲， 就是以激光束作为基准，并配合其他物理光学测量法，测定一条直线上的点位偏 离情况，激光准直仪主要根据这一原理制作简单来说，激光准直仪就是将其发 出的准直激光束作为基准线，用于校准的测量仪器，激光器作为其光源发射系统, 同时它还具有光电接收系统及配件⑹。

我们的工业生产生活中经常有它的身影，它经常用于测量平面的平整度、平行度、直线度以及长距离的孔、轴的同心度传 统方法，耗功耗时，测量过程中不少因素都会影响到测量精度，并最终导致整个 系统的精度偏低，而现代激光准直仪，不需多人操作，受外界影响因素小，因而 更加省工省时并且更为精确国防工业、检修公司、电力学校、火力发电厂、钢 厂、等重要的工业场所都经常使用到它2光的反射许多物体的表面对光均有一定的反射作用，通常有镜面反射（通常较刺眼） 和漫反射之分（通常可直视）我们之所以能够看到东西，都是因为光反射到我们 的眼睛中，再经过我们的复杂的神经系统处理在大脑之中形成的影像图2-1-1 （引自《高中物理》3-4）2.1月球上的反射月亮，想必大家都不陌生，日食中有它月食中也有它，我国的传统佳节一中 秋节也有赏月的习俗，在晴朗的夜空欣赏柔和美丽的月亮，联想嫦娥奔月的情景, 确实别有一番风味月亮对于人类来说，是最大规模的反射现象，月亮作为地球的一个天然卫星, 本身不会发光，它只是反射太阳的光，所以我们才能观测得到日食和月食（若月 球会发光这两种现象就不可能发生）由于月球表面比较凹凸不平，主要发生漫反 射，所以夜空中我们看到的月光相对柔和，没有太阳光那么刺眼，因而能够“赏 月”2.2植物中的反射我们能够正确分辨一个物体的颜色，是由于我们所分辨的这个物体反射了其 本身所具有的颜色，并得到了我们神经系统的正确处理。

我们生活中经常接触的 绿色植物，正是由于反射了绿色，所以我们才能看到其为绿色其内部的主要原 因是植物体内的叶绿素主要吸收其他颜色的光而吸收较少量绿光所致，因而反射 绿光的植物本身对绿光的需求不大，所以我们每天接触的绿色植物并不“喜欢”绿色2.3生活中光的反射应用根据镜面反射、漫反射特点，反射在我们的日常生活中有着极其广泛的应用 我们每天都接触镜子，正是有了光的反射，镜子才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如果想使镜子中所成的像变得有趣，只 需把镜面做的不平整即可，此时我们会观察到镜中所成像变得扭曲或拉伸，这便 是哈哈镜了汽车后视镜也运用了这个原理，我们注意到，汽车后视镜是凹面的, 这样一来便会在镜中形成缩小的像，从而大面积的景物在小小的汽车镜面中都可 以看到，扩大了司机视野还有自行车的尾灯、公路上的标志牌、潜望镜等都是 光的反射应用图2-1-2（自行车尾灯的镜面反射，引自即刻图片）3光的折射水中的筷子“断了”、水中的鱼变浅等都是生活中常见的光的折射3.1海市蜃楼海市蜃楼是非常神奇又难得一见的自然景观之一，在我国沿海省份的夏季经 常可以看到此奇景，在我国古代经常被神化，其实它的的形成主要是由于光的折射 和全反射造成的。

气温较高时，海面上空气的温度，上层空气要比下层高，且其密度也比下层 小，因而有相对较小的折射率，因此我们可以假设海面上的空气是一层层叠起的, 折射率从下到上呈减小趋势，当远处的景物反射或发出的光线射向空中时，发生 连续折射，致使进入上层空气的光线的入射角呈连续增大趋势，当达到一定角度 时便发生了全反射，光线便在另一地点回到地面上，进入到人眼睛的光线便是远 处的景物，仿若飘于空中如果柏油马路上的温度过高，我们常会观察到前方景 象飘忽的现象，这是由于热路面的空气层，上层空气密度比贴近热路面的空气层 要大，折射率情况与上述情况相反，但也具备发生全反射的条件，故而会产生类 似通过火焰上层空气看前方景象时的飘忽现象3.2生活中的光的折射的应用眼镜、放大镜、相机镜头、凸、凹透镜等都是生活中常见的物品，这些都是 光的折射在生活中的具体应用4光的色散 4.1蔚蓝的天空当光线射到非均匀性介质中时，光的传播方向由原方向偏向侧方散开，这种 现象被称为介质对光的散射［7］我们常说的晴空万里是怎样产生的呢？其。