试分析高中物理光学在实际生活的应用

李卓霖

摘要：光学是高中物理的一个重要知识点，衔接着电力学和热力学，对学生物理思维和学习能力提升有重要影响。光学内容在高中课本中知识点较为分散，因此在授课时应结合实际生活中的例子，通过实际与理论相结合，使得学生能够有效地去吸收课本上的知识。

关键词：高中物理;光学;实际生活

前言

高中物理在光学领域主要涉及光的传播、光的本性、光的热效应这三个知识点，其中光的本性即光的波动性所涉及的内容在高考中占有一定比重，学生在吸收和掌握方面存在一定困难，在应对相关的题目上比较棘手。光学在生活中所涉及的行业及领域较多，应用较广，所以在光学学习中应注重结合生活中的例子，将课本上的知识点应用到生活上，这样才能帮助我们对抽象的物理知识进行理解也能促使我们在学习光学的知识点时能够保持学习热情，充满学习兴趣。

一、光的传播

在光的传播的知识点中最重要的概念是光在同种均匀介质下总是沿直线传播，与之相关的所有有关光的传播知识点都是以其为依据而展开的，学生在学习时难以理解和掌握的是光进行镜面反射时出现的偏转角问题，因此在学习过程中应注重相关实例的模拟和观察。

实际生活中，光的传播的应用十分广泛，其中较为显著的是潜水艇潜望镜、投影仪、放大镜等，并且这些生活中的案例也常出现在考试和平时作业之中，而潜水艇上的潜望镜在光的折射知识点学习中能够将该章节所有的知识点进行概括，并且潜望镜本身也非常有趣，所以我们能够投入兴趣去接收。在学习过程中我们可以观看老师播放的相关视频或自己制作潜望镜模型，通过实验的性质来深刻体会光沿直线传播的概念。

光的传播在生活中不仅体现在光沿直线传播上，在大自然中光的传播性质体现得更为突出。通过阳光在大气中悬浮的水滴進行折射，由于光的色散出现七种不同的可见光组成的彩虹，也是由于太阳光照射空气高密度的水蒸汽而形成了海市蜃楼。利用光的折射将影像放大投影到投影布上，利用光的漫反射原理对投影布进行特殊涂料处理防止局部反射而看不清。

二、光的波动性

光的本性即光的波动性，该知识点在高中课本中涉及内容不多，需要我们掌握的内容为相关概念和实验。光的波动性章节内容比较抽象，而需要我们动手进行实验观察的要求较高，在双缝干涉实验中由于实验器材和操作等问题往往不能进行有效观测，对于光的波动性的应用却是人类目前正在不断开发和研究的重点，因此在学习过程中更应该根据老师的讲解结合实际进行学习。

光的波动性应用于检测平面，传播电磁信息和研究粒子领域。对于检测一个平面是否完整有许多方法，通过利用光的干涉现象，对被检测物体进行单色光照射，然后比对条纹根据弯曲程度来判断平面是否完整和达标，干涉法进行检测的物体往往是要求精度较高，然而普通的检测方法却不能达到，同样利用光的干涉，来对照相机镜头涂覆增透膜，利用干涉相消，减小光的反射量，增强光的透射量来使得照片效果有效进行改善。光电学说证明光是一种电磁波，能够在介质中进行传播，其频率保持不变，在传播电信号，传递网络信息等方面有着极大的作用，由于机械波需通过介质传播，而光的传播却不需要，因此在航空航天领域都是通过电磁波进行信号接收。又根据波粒二象性，光不仅具有波的性质而且还具有粒子的特性，在量子力学和微观粒子的探索上都借助了光的粒子性。光的本性的还有更多有待去发现的地方，利用光的本性进行生产和研究也有待发展。所以在高中物理对该知识点掌握难度不高的情况下，我们通过了解光的本性来理解抽象的概念，借此帮助我们开发思维和创造力。

三、光的热效应

光的热效应在高中课本上主要是在能量转换章节中提及，光敏元件经过吸收光辐射能量后，内部产生不稳定状态，使得将吸收的光能转变为晶格热能，从而实现光热转换。光的热效应的内容与光的本性内容都是与其他章节内容相结合，通过结合实际的例子来对我们进行考察，所以我们如果对于生活中常见的光学应用不了解，就会在以后的做题和考试中难以找的解题方向。

光的热效应主要结合能量问题进行考察，其中可能还会涉及到电学内容。光的热效应在实际生活中主要应用于太阳能发电中，太阳能电池板中单晶硅受到长时间太阳光照射而产生光电转换，但是由于其中光电转换效率较低，制造成本较高问题在推广方面有一定限制，由太阳能发电延伸出了太阳能热发电和光伏发电，发电的基本理论依据是根据能量守恒定律中的能量转移概念，太阳能热发电广泛应用于受太阳光照射时间长，地表温度较高的地区中的发电行业，太阳能热发电存在三种能量形式，所以在能量转换中有一定的能量损失，因此在能量转换材质跟设备的研发上还有待更多的人才进入。对于光伏发电来讲，光伏发电是近几年新兴的一种发电技术，跟太阳能发电原理类似，但在光电转换上光伏发电是利用半导体材料的光生伏特效应而将太阳能转化为电能，在能量转换损失率更低，在生产和制造上较为简单，光伏发电也是近年来考试中热门的话题，所以在讲解相关题目的同时也应普及相关的知识点概念。光的热效应不止运用在发电领域，在生产设备和一些电路元件中也大量运用，光敏电阻对太阳光的吸收后内部性质会发生改变，电阻阻值会发生改变而实现电路开关的应用。光的热效应结合了热学与电学进行考察，考察点不再单一，生活中的案例更为密切，所以掌握基本知识理论和概念尤为重要。

总结

光学在生活的应用十分广泛且密切，对于课本上知识点的概括显得过于抽象和具体化，因此在学习过程中注重生活与课本内容相结合，实验与知识点相结合会有助于我们理解和弄清知识点。

参考文献：

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[2]吴卫华，张仲新.《认识偏振光》[J]《物理教学探讨》，2003（5）