初二物理光現象小論文

在實際生活當中，有很多有趣而奇妙的光現象。大到吸引全球註意力的日食、月食，小到肥皂泡上的彩色圖案，只要妳留心，隨時都能發現自己身邊的光現象。不過，妳有沒有思考過它們的原因呢？其實，這些光現象很多都可以用我們學過的波的知識來解釋，現在就讓我們去看壹看自己身邊奇妙的光現象吧物理論文——形形色色的光現象廣義範圍內的光指全部電磁波。迄今為止，所知的最長波長為107米左右，最短波長為10-15米左右。可見光指能引起人視覺的電磁波，其波長約在 7.7×10-7～3.9×10-7米，它包括從紅光到紫光的各種單色光。下面我們將針對可見光談以下幾個問題： 1 光的傳播 2 光的反射 3 光的折射 4 光的衍射 5 光的幹涉 6 光的散射 7 極光物理論文——形形色色的光現象壹、光的傳播在均勻介質中光沿直線傳播。這條性質我們是司空見慣了。也正是光的這條性質，使人們費了很大勁才弄清光的波動性質。究竟有什麽現象是光的直線傳播造成的呢？就讓我們看壹下吧。物理論文——形形色色的光現象日食、月食是壹重要的天文現象，是光在同壹種均勻介質中沿直線傳播的例證。物理論文——形形色色的光現象日全食、日偏食和日環食月球的影可以分為本影、半影和偽半影三部分。月球繞地球的軌道和地球繞太陽的軌道都不是正圓，所以日、月同地球之間的距離時近時遠。因此，在日食時，觀察者在本影範圍看到太陽全部被月球遮住，稱為日全食；觀察者在半影內則見到太陽部分被月球遮住，稱為日偏食；觀察者在偽本影內見到太陽的中間部分被月球遮住，周邊剩下壹個光環，稱為日環食。當月球繞地球運行到太陽與地球之間幾乎與太陽同起同落時，從地球上見不到月球，這時稱為朔，日食現象發生在朔的時候。朔的周期約為29.5 天。但不是每隔29.5天都發生壹次日食，原因是月球繞地球運行的軌道平面和地球繞太陽運行的軌道平面不完全重合，兩者之間有5°9’的平均夾角。所以只有當朔時太陽離兩個軌道平面的交點在某壹角度以內時才會發生日食。物理論文——形形色色的光現象月全食、月偏食與半影月食月食是月球進入地球陰影，月面變暗的現象。地球在背著太陽的方向有壹條陰影，叫地影。地影分為本影和半影兩部分。本影沒有受到太陽直接射來的光，半影受到壹部分太陽射來的光。月球在繞地球運行過程中進入地影後就發生月食。月球整個都進入本影發生月全食；部分進入本影發生月偏食。月全食和月偏食叫本影月食。有時月球只進入半影而不進入本影，發生半影月食。當地球處在太陽與月球之間時，月球朝向地球的壹面照滿太陽光，從地球上看月球，月球呈光亮的圓形，這叫望。望的周期與朔相同，月食只能發生在望的時候。但由於地球與月球運行軌道不在同壹平面，而有壹個5°9′的夾角，不是所有望的時候都發生月食。只有當月球運行到兩個軌道平面的交點附近時，月食才可能發生。物理論文——形形色色的光現象由於地球的本影比月球大得多，在月全食時，月球會會完全進入地球的本影區內，因此，絕不會出現月環食這種現象。發生月食時，地面上的觀測面積很大，可覆蓋半個地球，只要是天氣晴朗的夜空就能看得到。物理論文——形形色色的光現象本影區是光線完全射不到的地方。點光源生成的影區周圍可以出現亮邊，這是由於光的波動性，光遇到障礙物後，發生衍射的結果。發光體越大，本影區越小。如白熾燈下的人影很清楚，熒光燈下的人影十分模糊，就是兩者比較而言，白熾燈可看成是點光源，發光面小；熒光燈的發光面就比白熾燈大得多。醫院裏外科手術用的無影燈，就是在壹個很大的圓形燈罩裏交錯排列或呈環形排列幾個到10多個燈球，每個燈球裏有壹個鏡面燈泡，燈炮下半部的內壁上塗有壹層鋁，把光線均勻柔和地反射到整個燈球上。這樣，各個燈球都能把光線照射到手術臺上，既保證有足夠的亮度，同時又不留任何影子。物理論文——形形色色的光現象星光閃爍夜晚，天上的星星，特別是地平線附近的星星，常以震動的形式急速變化。時明時暗，上下跳動，左右搖晃。而且有時顏色也有變化，這就使所謂的星光閃爍，或者說是星星“眨眼”。這是由於大氣處於經常不斷地運動中，空氣密度也相應地不斷變化。又因為不同光波的折射率是不同的，所以看起來，位置和顏色都不斷地變化。來自地平線附近的星光，由於穿過的大氣層厚，又由於底層大氣變化大，所以閃爍顯著。地面的發光物也會有同樣的閃爍現象。星光閃爍往往反映出大氣的不穩定，是天起變化的征兆，所以有“天上星星跳，風雨就來到”的諺語。同樣的原因，在炎熱的夏季，地面上的目標物，由於強烈的增熱，空氣密度變化大，大氣層不穩定，折射率不斷變化，遠處看起來壹些樹木、房屋等會產生晃動，氣象學上稱為閃晃。這中閃晃也和星星閃爍壹樣，是天起變化的征兆，因為這是大氣層不穩定的表現。物理論文——形形色色的光現象假設地球表面不存在大氣層，那麽人們觀察到的日出時刻與實際存在的大氣層的情況相比將延後。這是由於太陽光在不均勻的大氣層中傳播發生彎曲的原因。海市蜃樓也是介質不均勻造成的眾人皆知的現象。這些現象等說到折射時再詳細說明。物理論文——形形色色的光現象二、光的反射我們能夠看到的物體有的是光源（自己能發出光線），有的則是因為它們能反射光。光的反射分為鏡面反射和漫反射，而以漫反射最為常見。光線經光滑面發生的反射現象。鏡反射遵循反射定律，反射光線是有規律的。平面鏡、球面鏡及各種曲面的反射都是鏡反射。鏡反射能生成各種像，並在適當位置和範圍內能觀察到。在現實中，大量的反射都不是在光滑面上進行的，反射面是粗糙的。在粗糙的表面進行的無規則反射叫漫反射。漫反射的光線能到各個方向，但就其中的每條光線而言，都遵循反射規律。壹般物體，我們之所以能從各個方向看到它，就是漫反射的結果。漫反射在實際中有廣泛的應用。物理論文——形形色色的光現象我們常見的平面鏡的反射就是鏡面反射。平行光經鏡面反射仍平行。很多時候我們都利用鏡面反射，但有時鏡面反射卻是我們要避免的。比如教學用的黑板，如果太光滑就會造成很多同學看不清字。這是因為反射光大部分光沿與鏡面反射的路徑傳播。這時只要把黑板弄粗糙壹些即可。物理論文——形形色色的光現象當光射到兩種媒質界面，只產生反射而不產生折射的現象叫全反射。當光由光密媒質射向光疏媒質時，折射角將大於入射角。當入射角增大到某壹數值時，折射角將達到90°，這時在光疏媒質中將不出現折射光線，只要入射角大於上述數值時，均不再存在折射現象，這就是全反射。所以，產生全反射的條件是：①光必須由光密媒質射向光疏媒質。②入射角必須大於臨界角。由於鏡面反射常常造成光的能量損失，常常用全反射透鏡代替平面鏡。潛望鏡就是這樣做的。全反射的應用很廣，如改變光的傳播方向、測量折射率和傳導光束等。物理論文——形形色色的光現象三、光的折射光的折射滿足折射定律。其內容如下：①折射線、法線、入射線在同壹平面內。②折射線、入射線在法線的兩側。③折射角的正弦與入射角的正弦的比值是壹常數。光由光速大的媒質進入光速小的媒質，光線將向法線偏折，即光線配法線的夾角變小。在水底有壹束光源，光束達到水面然後折射到空氣中，當然，也有壹部分光線產生反射。當入射角加大時，更多的光線產生反射。當入射角大於或等於臨界角時，發生全反射。臨界角是由兩個介質的折射率來決定的： n 是兩個介質的折射率。 nair water sinθ nair / nwater crit物理論文——形形色色的光現象在地球上觀察日出時，太陽發出的光線進入大氣層經過無數次折射才映入觀察者的眼簾，觀察者認為光是直線傳播的，所見太陽好像在如圖1-40所示的S′處的“太陽”乃是陽光經過大氣層折射後形成的虛像。實際上這時的太陽S還在地平線以下。物理論文——形形色色的光現象透過燃燒得很旺的爐火上方空氣看爐火另壹側豎立木棍，發現木棍不規則地左右晃動變得彎曲了，如圖所示，這是由於人眼所見木棍的虛像密度分布變化的氣流飄移。物理論文——形形色色的光現象雨後初晴的早晨或傍晚，或者遠處還落著小雨，另壹邊又在出太陽，常觀察到天空出現彩虹，這是由於光的折射產生的色散現象，如圖所示，太陽光進入水滴後，因各色光的折射率不同而產生色散。實際上是壹部分光線反射，壹部分光線折射進入水滴，在水滴裏面發生內部反射（全反射）然後再從水滴折射而出，人眼可見各色光。物理論文——形形色色的光現象眼睛視覺器官。眼睛和照相機相似，壹部分是光學成像系統，能夠保證在視網膜上形成外界物體清晰的像；另壹部分是與照相底片相似的感光層，即視網膜上的感光細胞及其外段的光敏色素。眼球近似於球體，內部的角膜、水樣液、晶狀體及玻璃體構成屈光系統，起到壹個雙凸透鏡的作用。眼睛比照相機機構要復雜得多。除了有壹套自動調節控制機制外還能把光攜帶的信息變成神經電信號並經過初步加工處理傳到大腦。眼睛有壹套自動調節控制機制，即能使遠處的物體成像在視網膜上，也能使近處的物體成像在視網膜上。其原因是晶狀體本身是有彈性的，可以靠周圍肌肉的運動改變它的表面的彎曲程度，從而改變其焦距。因此眼睛是壹種精巧的變焦距系統。眼睛要看清壹個物體，除了像要成在視網膜上以外，還需要成在視網膜上的像足夠的明亮，這主要靠瞳孔的調節，瞳孔的大小是可以改變的，改變它就可以控制進入眼球的光線的多少，它的作用像照相機的光圈。另外眼睛要看清楚壹個物體還要滿足第三個條件，就是物體的兩端對眼睛光心所張的視角要大於1分。當物體對眼睛所張的視角小於1分的時候，在視網膜上所成的像就會落在同壹個感光細胞上，整個物體看上去就會縮成了壹點無從分辨。物體上射出的光壹部分進入眼睛在視網膜上成壹實像，我們就看清了物體。眼睛不僅能看清物體，而且還能看清物體通過光學系統所成的虛像，虛像是反射光線或折射光線的反向延長線形成的，但這些反射光線或折射光線進入眼睛後能在視網膜上成壹實像。人們眼球的焦距只有1.5厘米左右，所以觀察的物體壹般總在眼睛的兩倍焦距以外，它在視網膜上所成的像是縮小倒立的實像，由於長時間的感受已養成習慣，腦神經能清楚地識別各種物體，不至有上下倒置、左右易位的感覺。物理論文——形形色色的光現象近視眼壹種遠點為有限距離的非正常眼，這種眼睛的折光本領比正常的眼睛大些，或者角膜到視網膜的距離比正常的眼睛長些。晶狀體在曲率最小的時候，也不能把平行光束會聚在視網膜上（而是聚在視網膜前），這種眼睛遠點不是無限遠，只適於看較近的物體，近點也比10厘米小，要使這種眼睛能夠看清楚無限遠的物體，必須把物體在視網膜前所成的像，移到視網膜上。矯正近視眼的方法是配帶壹副用凹透鏡做的眼鏡，利用這種透鏡對於光束的發散作用可以使得物體所成的像遠壹點，剛好成在視網膜上。青少年多患近視眼，因此應該註意眼睛的保健。