生活中的光学-现代光学初步1

生活中的光学--现代光学初步[1]生活中的光学如果说眼睛是心灵的窗户，那么，光就是打开我们眼睛与外面世界大门的钥匙。光，无处不在，在我们的生活中，在我们的周围。没有了光，我们的生活会怎样。没有了光，我们的世界又会怎样。奇异的日食、蔚蓝的天空、红色的落日、绚丽的霞光、美妙的彩虹、神秘的海市蜃楼等这些美妙的景象无不令人心醉着迷，但在这些美景的背后又隐藏了多少科学界的奥秘等待着人们去探索，去发现。光，准确的定义是人类眼睛可以看见的一种电磁波，也称可见光谱。在科学上的定义，光是指所有的电磁波谱。光是由光子为基本粒子组成，具有粒子性与波动性，称为波粒二象性。光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。对于可见光的范围没有一个明确的界限，一般人的眼睛所能接受的光的波长在400-700毫米之间。人们看到的光来自于太阳或借助于产生光的设备，包括白炽灯泡、荧光灯管、激光器、萤火虫等。光分为人造光和自然光。自身发光的物体称为光源，光源分冷光源和热光源。人眼对各种波长的可见光具有不同的敏感性。实验证明，正常人眼对于波长为555纳米的黄绿色光最敏感，也就是这种波长的辐射能引起人眼最大的视觉，而越偏离555nm的辐射，可见度越小。了解光，了解光学，我们才能更好得去发现生活中的光，体会不一样的大自然。光学，是研究光（电磁波）的行为和性质，以及光和物质相互作用的物理学科。传统的光学只研究可见光，现代光学已扩展到对全波段电磁波的研究。光是一种电磁波，在物理学中，电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组描述；同时，光具有波粒二象性，需要用量子力学表达。光学也有着悠长而曲折的发展历史。约在公元前400多年，中国的《墨经》中记录了世界上最早的光学知识。它有八条关于光学的记载，叙述影的定义和生成，光的直线传播性和针孔成像，并且以严谨的文字讨论了在平面镜、凹球面镜和凸球面镜中物和像的关系。公元前约330～260年，欧几里得的研究了光的反射；阿拉伯学者阿勒·哈增（965～1038）写过一部，讨论了许多光学的现象。公元11世纪阿拉伯人伊本·海赛木发明透镜；公元1590年到17世纪初，詹森和李普希同时独立地发明显微镜；一直到17世纪上半叶，才由斯涅耳和笛卡儿将光的反射和折射的观察结果，归结为今天大家所惯用的反射定律和折射定律。17世纪，牛顿进行了太阳光的实验，把太阳光分解成简单的组成部分这些成分形成一个颜色按一定顺序排列的光分布——光谱，之后又有了牛顿环现象的发现，根据光的直线传播性，牛顿提出光是一种微粒。惠更斯提出了波动说。19世纪初，波动光学初步形成，其中托马斯·杨圆满地解释了“薄膜颜色”和双狭缝干涉现象。菲涅耳于1818年以杨氏干涉原理补充了惠更斯原理，由此形成了今天为人们所熟知的惠更斯-菲涅耳原理，用生活中的光学它可圆满地解释光的干涉和衍射现象，也能解释光的直线传播。在进一步的研究中，观察到了光的偏振和偏振光的干涉。1846年，法拉第发现了光的振动面在磁场中发生旋转；1856年，韦伯发现光在真空中的速度等于电流强度的电磁单位与静电单位的比值。他们的发现表明光学现象与磁学、电学现象间有一定的内在关系。1860年前后，麦克斯韦的指出，电场和磁场的改变，不能局限于空间的某一部分，而是以等于电流的电磁单位与静电单位的比值的速度传播着，光就是这样一种电磁现象。这个结论在1888年为赫兹的实验证实。然而，这样的理论还不能说明能产生像光这样高的频率的电振子的性质，也不能解释光的色散现象。到了1896年洛伦兹创立电子论，才解释了发光和物质吸收光的现象，也解释了光在物质中传播的各种特点，包括对色散现象的解释。在洛伦兹的理论中，以太乃是广袤无限的不动的媒质，其唯一特点是，在这种媒质中光振动具有一定的传播速度。1900年，普朗克从物质的分子结构理论中借用不连续性的概念，提出了辐射的量子论。他认为各种频率的电磁波，包括光，只能以各自确定分量的能量从振子射出，这种能量微粒称为量子，光的量子称为光子。1905年，爱因斯坦运用量子论解释了光电效应。他给光子作了十分明确的表示，特别指出光与物质相互作用时，光也是以光子为最小单位进行的。于是，在20世纪初，一方面从光的干涉、衍射、偏振以及运动物体的光学现象确证了光是电磁波；而另一方面又从热辐射、光电效应、光压以及光的化学作用等无可怀疑地证明了光的量子性——微粒性。光学的一个重要的分支是由成像光学、全息术和光学信息处理组成的。自20世纪50年代以来，人们开始把数学、电子技术和通信理论与光学结合起来，给光学引入了频谱、空间滤波、载波、线性变换及相关运算等概念，更新了经典成像光学，形成了所谓“博里叶光学”。再加上由于激光所提供的相干光和由利思及阿帕特内克斯改进了的全息术，形成了一个新的学科领域——光学信息处理。光纤通信就是依据这方面理论的重要成就，它为信息传输和处理提供了崭新的技术。光子信息系统的空间带宽和频率带宽都很大，带宽和连接性的彻底改善将使系统的信息交换和传递更加通畅。这一优异特性已在现代光通信中得以充分体现，或者说近十年光纤通信的迅猛发展恰恰是光子技术促成的光纤通信的容量从原理上讲比微波通信大1万倍到10万倍以上，一路微波通道可以传送一路彩色电视或1千多路数字电话信号，而一根光纤则可以同时传送1千多万甚至1亿路电话。光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有约20年，已经历3代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。采用光纤通信是通信史上的重大变革，美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路，而致力于发展光纤通信。我国光纤通信已进入实用生活中的光学阶段。光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要革命，与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。进入21世纪后，由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长，对大容量（超高速和超长距离）光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。光纤通信与以往的电气通信相比，主要区别在于它有很多优点：传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。光纤通信的应用领域很广泛，主要用于市话中继线。光纤通信的优点在这里可以充分发挥，逐步取代电缆，得到广泛应用。长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信，现已逐步使用光纤通信，并形成了占全球优势的比特传输方法。在现代光学中，由强激光产生的非线性光学现象正为越来越多的人们所注意。激光光谱学，包括激光喇曼光谱学、高分辨率光谱和皮秒超短脉冲，以及可调谐激光技术的出现，已使传统的光谱学发生了很大的变化，成为深入研究物质微观结构、运动规律及能量转换机制的重要手段。它为凝聚态物理学、分子生物学和化学的动态过程的研究提供了前所未有的技术。现代光学源于上世纪60年代初激光的出现，从而导致大批光学方面的新成果，并由此派生出一系列光学领域的新分支，光学领域出现的这种飞跃发展的根本原因，是激光的固有特征在传输过程中所引发的许多新的效应和规律。激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。它的亮度为太阳光的100亿倍。它的原理早在1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现，但要直到1960年激光才被首次成功制造。激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的，它一问世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生，而且导致整个一门新兴产业的出现。激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段，去获得空前的效益和成果，从而促进了生产力的发展。1960年7月7日，梅曼研制成功世界上第一台激光器。激光的特点有：定向发光，亮度极高，颜色极纯，能量密度极大。激光有很多特性：首先，激光是单色的，或者说是单频的。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光，但是这些激光是互相隔离的，使用时也是分开的。其次，激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的，整束光就好像一个“波列”。再次，激光是高度集中的，也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。生活中的光学激光的应用有很多，包括：激光加工技术，激光焊接，激光切割，激光治疗，激光打标，激光打孔，激光热处理，激光快速成型，激光涂敷等等。激光在医学上的应用主要分三类：激光生命科学研究、激光诊断、激光治疗，其中激光治疗又分为：激光手术治疗、弱激光生物刺激作用的非手术治疗和激光的光动力治疗。激光在美容界的用途越来越广泛。相信做过美容或者治疗眼睛的人都会知道有激光治疗的这个项目，它就在我们的周围，有时候的确给我们带来了很大的好处。激光是通过产生高能量，聚焦精确，具有一定穿透力的单色光，作用于人体组织而在局部产生高热量从而达到去除或破坏目标组织的目的，各种不同波长的脉冲激光可治疗各种血管性皮肤病及色素沉着，如太田痣、鲜红斑痣、雀斑、老年斑、毛细血管扩张等，以及去纹身、洗眼线、洗眉、治疗瘢痕等；而近年来一些新型的激光仪，高能超脉冲co2激光，铒激光进行除皱、磨皮换肤、治疗打鼾，美白牙齿等等，取得了良好的疗效，为激光外科开辟越来越广阔的领域。激光手术有传统手术无法比拟的优越性。激光在血管性皮肤病以及色素沉着的治疗中成效卓越。另外，激光还有其他的一些新的应用。激光冷却是利用激光和原子的相互作用减速原子运动以获得超低温原子的高新技术。激光光谱是以激光为光源的光谱技术。激光传感器利用激光技术进行测量的传感器。激光雷达是指用激光器作为辐射源的雷达。激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。激光玻璃是一种以玻璃为基质的固体激光材料。它广泛应用于各类型固体激光光器中，并成为高功率和高能量激光器的主要激光材料。随着社会的不断发展，信息的地位和作用也变得愈来愈重要，谁掌握的信息越迅速、越准确、越丰富，谁也就更加掌握了主动权，也就有更多成功的机会。激光的出现引发了一场信息革命，从vcd、dvd光盘到激光照排，激光的使用大大提高了效率，以及方便人们保存和提取信息，“激光革命”意义非凡。激光的空间控制性和时间控制性很好，对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大，特别适用于自动化加工，激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备，已成为企业实行适时生产的关键技术，为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。目前，激光技术已经融入我们的日常生活之中了，在未来的岁月中，激光会带给我们更多的奇迹。光在我们的周围，光学渗透着我们的生活。大自然的很多光现象和光奇观都有一定的科学依据和原理。科学研究表明，地球大气中充满了尘埃和其他悬浮微粒，大气并非完全透明。蓝天、白云、红日其实都是太阳光被大气散射的结果。虹霓现象是大气中的水滴对阳光折射、色散和全反射所产生的综合效应。海市蜃楼，究其成因，它是由光的折射产生的一种现象，是光在密度分布不均匀的空气中传播时产生的全反射现象。光是地球生命的来源之一。光是人类生活的依据。光是人类认识外部世界的工具。光是信息的理想载体或传播媒质。据统计，人类感官收到外部世界的总信生活中的光学息中，至少90％以上通过眼睛„„当然，大自然还有很多光学现象我们还无法解释，而现代光学的发展又极其迅速，现代光学的应用方面还存在着诸多问题，这些都需要我们去探索，去思考，去解决。我相信，光，不只是给大自然的一切赋予生存的活力，在人类的历史发展进程中，光也会扮演者重要的角色，发挥它的价值，使人类从中受益匪浅。只要我们认真发现，认真思考，我们会发现生活中还有很多美好事物的存在。第二篇：生活中的光学..生活中的光学正文。光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。没有光进入人眼，就没有这五彩缤纷的世界，世界将一片“黑暗”。有了光进入眼睛，我们就看见世界一片“光明”。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。3.光的色散白光是由赤橙黄路青蓝紫七种不同颜色的光复合而成的，白光的色散也在生活中产生了漂亮的景象，彩虹便是其中之一。彩虹是太阳光穿透雨的颗粒时形成的。原本光是笔直行进的，但它也具有一旦进入水中就会折射的性质。因此太阳光在通过雨的颗粒时就会折射。此时，由于光折射的角度因颜色而各异，所以七种颜色会以各自不同的角度折射。所以七种颜色会很漂亮地排列起来。这就是形成彩虹的原理。因为彩虹呈现于与太阳方向相反的天空，所以想在雨后看彩虹时要背对着太阳。4.激光激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明。激光的特点：1.定向发光。2.亮度极高3.颜色极纯。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出，能量密度自然极高。激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜色极纯。以输出红光的氦氖激光器为例，其光的波长分布范围可以窄到2×10-9纳米，是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。由此可见，激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。此外，激光还有其它特点：相干性好。激光的频率、振动方向、相位高度一致，使激光光波在空间重叠时，重叠区的光强分布会出现稳定的强弱相间现象。这种现象叫做光的干涉，所以激光是相干光。而普通光源发出的光，其频率、振动方向、相位不一致，称为非相干光。闪光时间可以极短。伽利略望远镜的原理及光路图物镜是会聚透镜而目镜是发散透镜的望远镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方（靠近人目的后方）焦点上，这像对目镜是一个虚像，因此经它折射后成一放大的正立虚像。伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。其优点是镜筒短而能成正像，但它的视野比较小。把两个放大倍数不高的伽利略望远镜并列一起、中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置，称为“观剧镜”；因携带方便，常用以观看表演等。你可以用很低的费用制作一架伽利略式望远镜。从文化用品商店买一块直径、焦距大一些的眼镜片作为物镜和一块焦距、直径较小的透镜作为目镜。用胶水和小槽把两块镜片装在硬纸筒内，再做一个简单的台座，于是一架能够看到月亮上的群山、银河中的繁星和木星的卫星的望远镜便制成了。想想看，伽利略就是用这人发现的。但是切记，不要通过望远镜直接观察太阳，以免高温灼伤眼睛。伽利略的折射望远镜有一个令人讨厌的缺点，就是在明亮物体周围产生“假色”。“假色”产生的症结在于通常所谓的“白光”根本不是白颜色的光，而是由组成彩虹的从红到紫的所有色光混合而成的。当光束进入物镜并被折射时，各种色光的折射程度不同，因此成像的焦点也不同，模糊就产生了。1611年，另一位天文学家开普勒用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜，使放大倍数有了明显的提高，以后人们将这种光学系统称为开普勒式望远镜。现在人们用的折射式望远镜还是这两种形式。但是“假色”问题仍然未能解决。利珀希不是天文学家，从未想过把自己的新装置对准天空。但是没过多久，关于他的发现的消息传开了。幸运地是，意大利的帕多瓦大学教授伽利略得知了此事。伽利略很快就制造了一台折射望远镜。他以平凸透镜作为物镜，凹透镜作为目镜。从待研究的物体发出的光照射到望远镜物镜的一个玻璃透镜上，物镜使光线折射并把它集中于称为焦点的一点上，在那里便形成了发光体的像。这个像被目镜的透镜放大，进入人眼。开普勒望远镜的原理及光路图开普勒式望远镜，折射式望远镜的一种。物镜组也为凸透镜形式，但目镜组是凸透镜形式。这种望远镜成像是上下左右颠倒的，但视场可以设计的较大，最早由德国科学家开普勒（johanneskeller）于1611年发明。为了成正立的像，采用这种设计的某些折射式望远镜，特别是多数双筒望远镜在光路中增加了转像稜镜系统。此外，几乎所有的折射式天文望远镜的光学系统为开普勒式。开普勒式原理由两个凸透镜构成。由于两者之间有一个实像，可方便的安装分划板（安装在目镜焦平面处），并且性能优良，所以目前军用望远镜，小型天文望远镜等专业级的望远镜都采用此种结构。但这种结构成像是倒立的，所以要在中间增加正像系统。正像系统分为两类。棱镜正像系统和透镜正像系统。我们常见的前宽后窄的典型双筒望远镜既采用了双直角棱镜正像系统。这种系统的优点是在正像的同时将光轴两次折叠，从而大大减小了望远镜的体积和重量。透镜正像系统采用一组复杂的透镜来将像倒转，成本较高，但俄罗斯20×50三节伸缩古典型单筒望远镜既采用设计精良的透镜正像系统。开普勒式望远镜看到的是虚像，物镜相当于一个投影仪，目镜相当于一个放大镜。车窗中的物理知识汽车作为重要的交通工具，已经成为了人类生活中不可或缺的一部分.细心观察一下，各种式样的汽车车窗，涉及到的物理知识还真不少呢。一、轿车前边的车窗玻璃为何要做成倾斜的。不少学生可能一下子会认为：做成这样还不是为了减小车子行驶过程中的阻力呗。那也许又有学生要追问：那大型汽车（如长途客车、公共汽车、大型卡车）驾驶室的前窗玻璃可是竖直的呀。显然这种解答是不科学的。这可要从光学角度来分析：挡风玻璃是透明的，但不是绝对没有反射.坐在驾驶员后面的乘客会由于反射成像在驾驶员的前方.小轿车较矮，坐在里面的乘客经挡风玻璃成像在前方，若挡风玻璃是竖直的，则所成的像与车前方行人的高度差不多，这就会干扰驾驶员的视觉判断，容易出事故.而当挡风玻璃为倾斜时，所成的像就会在车前的上方，驾驶员看不到车内人的像，就不会影响视觉判断，保证行车安全.大型汽车一般很高，驾驶员的位置（视线）比路面行人要高些，这时虽然车内乘客经挡风玻璃反射成的像在车前方，但位置比路上行人高得多，且比较暗淡，因而不会影响驾驶员的视觉判断.二、装有空调的汽车在夏、冬季节，车窗上都有水珠出现，这是怎么回事。你首先要知道。小水珠在不同季节可是出现在车窗玻璃不同的表面上的哟。原因是夏天车外气温高，车内气温低，故车子外面的水蒸气遇冷在窗户玻璃的外表面上液化形成了小水珠；而冬天则相反，车内气温高于车外气温，所以车子内的水蒸气遇冷在车窗玻璃的内表面上液化形成了小水珠.三、为何夜间行车时，车内不能亮灯呢。在晚上乘车或在路边行走时，我们会发现夜晚行驶的汽车，车内的灯都是关闭的.因为当车内开灯时，汽车的挡风玻璃相当于一个平面镜，车内人、物在玻璃的反射下会在车前方形成虚像，由于车内光线比外面强，所以像可能比车前行人还要明显，结果使司机看不清或发生混淆，造成判断失误酿成交通事故.因此，夜间行车，为了避免车前出现车内景物的像，保证司机看清路面上的景物，必须关掉车内的灯光。四、汽车上为何安装茶色玻璃。行人很难看清乘车人的面孔。要看清乘车人的面孔，必须从面孔反射足够强的光射到玻璃外面进入车外人的眼里，茶色玻璃表面能反射一部分光线，还会吸收一部分光线，透进车内的光线较弱，其中又有一部分反射光被茶色玻璃反射和吸收，没有足够的光透射出来，所以行人很难看清乘车人的面孔。五、小轿车后窗玻璃上那些横着的细线条有啥作用。轿车后窗玻璃上粘着不少横着的薄膜，可是导电的哟。我们知道司机是从驾驶室上方的反光镜里观察车后面的情况.冬天车内比车外暖和，后窗玻璃上容易产生水汽或结霜，此时反光镜映出的后窗上将是白茫茫一片，司机就看不清车后的情况，这是十分危险的.人们由此想出办法，把窗做成双层并粘上导电薄膜，通电后，使玻璃温度升高，玻璃上不会产生水汽或霜，从而消除了事故隐患.另外一些高级车的后窗玻璃上还安有收音机天线和刚才谈到的加热线颜色一样。为什么汽车要贴防护膜减轻紫外线辐射伤害，过强的紫外线会对人皮肤造成伤害已是常识。普通车窗玻璃只可以阻隔19%的2紫外线侵害，皮肤涂上防晒霜后，可抵御97.5%的紫外线侵害，但持续时间只有几小时，无法从根本上解决问题。而高质量的专业太阳膜紫外线阻隔率可达到99%。汽车膜阻挡紫外线，是因为在其生产过程中，在膜中添加了一种专门阻隔紫外线波长通过的材料。隔热，有关数据显示，在温度超过28℃时，人的应急反应能力会下降50％。夏季汽车内的温度常常会比28℃还要高，这对司机来说是一个不小的考验。隔热是太阳膜的一大优点，贴上它不仅降低温度，使司机安心驾驶，而且可以少开或不开汽车空调，有效节省能源，同时也不影响汽车的动力性能。防盗，汽车给我们的生活带来方便的同时，也增加了忧虑，比如担心窃贼盗窃车内物品。窃贼通常是寻找最容易得手的汽车作为袭击目标。只经过钢化的玻璃，无疑不能有效防止被盗。贴上汽车安全膜，危险系数会大大降低。实验显示，当贴上高质量的汽车安全膜以后，击碎一块玻璃的时间从几秒钟延长至数十秒钟。日出与蜃景日出与蜃景都包含有一定的光学知识，但它们是有区别的。在应用有关光学知识分析解释这种光学自然现象时，要注意正确应用相关的光理论。一、光的折射与日出光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，日出时太阳理应恰好处于地平线时我们才能看到。但是，由于大气层并非均匀，而是在地面附近稠密，空中稀薄，且越到高空越稀薄。因而，远在大气层外的太阳光射入我们眼睛的过程，一路上传播光的空气介质的折射率是逐渐增大的，因而太阳光一路折射使光线呈弯曲状。由于太阳光是不断从折身率n较小的空气层射向折射率较大的空气层，因而折射角r要小于入射角i，使得光线前进的总效果呈弯曲状。又由于人们日常生活的习惯经验，总认为光线是沿直线传播的。因而，人眼总是逆着光线方向去寻找发光的物体，故认为日出时太阳恰好处于地平线上，而非在地平线以下。由此看来，大气层对太阳光的折射结果，使我们看到的日出要早一些，也就是看到的天体位置比实际置高一些。二、光的反射与蜃景无论是海面上的蜃景，还是沙漠上的蜃景，都是远处地面上的物体的光线经大气层反射进入人眼的。因而和日出相比，它们的区别在于，日出“早出”现象是远在大气层外的光线过大气层后的一种光的折射现象，而蜃景现象是远处地面上物体的光线经大气层反射的一种光的反射现象。对于海市蜃景，因海面处空气温度低，下层空气的折射率比上层大，故来自远处物体上的光线是从光密介质进入光疏介质，将发生全反射，使光路呈弯曲状。人眼远远望去，好象在沿直线方向海面的的远处上空有物景存在。沙漠蜃景，是因沙漠表面空气因太阳照晒温度高，下层空气的折射率比小层小，故来自远处物体上的光线也是从光密介质进入光疏介质，在地面附近发生全反射的结果。使人眼远远望去好象在沿直线方向沙漠的远处有一池清水，甚至“水面”上景物倒立的像。由此可见，日出与蜃景生产的条件和原因是不同的。学习中要注意区分分析它们所应用的光学知识及处理方法。人是怎样看见物体的古人很早就思考过这个问题，提出过一些猜测。有人认为是眼睛发出光线，这些光线碰上物体，人才看见那些物体。还有人认为眼睛发出触须那样的东西，通过触摸而看到物体。这些看法都是错误的，但它说明人的认识是不断进步的。公元11世纪，阿拉伯科学家伊本。海塞本纠正了上述看法。他认为光线是从火焰或太阳发出，射到物体上，被物体反射后进入人眼，人因此而看到物体。现在我们知道，人眼就好像一架照相机。当发光物体发出的光或不发光物体反射的光进入眼睛，通过眼睛的折光部分在眼的视网膜上形成物体倒立的像，然后通过神经系统传到大脑，产生视觉，人就看到了3物体。早晚的天空为什么是红色的早晨和傍晚，在日出和日落前后的天边，时常会出现五彩缤纷的彩霞。朝霞和晚霞的形成都是由于空气对光线的散射作用。当太阳光射入大气层后，遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒，就会发生散射。这些大气分子和微粒本身是不会发光的，但由于它们散射了太阳光，使每一个大气分子都形成了一个散射光源。根据瑞利散射定律，太阳光谱中的波长较短的紫、蓝、青等颜色的光最容易散射出来，而波长较长的红、橙、黄等颜色的光透射能力很强。因此，我们看到睛朗的天空总是呈蔚蓝色，而地平线上空的光线只剩波长较长的黄、橙、红光了。这些光线经空气分子和水汽等杂质的散射后，那里的天空就带上了绚丽的色彩。俗话说"早霞不出门，晚霞行千里"，这就是说，早晨出现鲜红的朝霞，说明大气中水滴已经很多，预示天气将要转雨。如果出火红色或金黄色的晚霞，表明西方已经没有云层，阳光才能透射过来形成晚霞，因此预示天气将要转晴。为什么早上太阳大，中午太阳小为什么早上和傍晚的太阳又大又圆，而中千的太阳小呢。有兴趣的话，你仔细地观察一下初升的太阳和傍晚的太阳，再看看中午的太阳，就会发现，早上和傍晚的太阳又大又圆，中午的太阳小得多。其主要原因就是早晨和傍晚的太阳光进入地球在大气层时折射效果特别明显，而中午直射的成分多，这就造成早晨和傍晚看到的太阳比实际大，且位置比实际的高。另一个方面，太阳的大小并没有变化，而是人的视觉出了问题。视觉是这样形成的，物体发射出的光被人眼的水晶体（透镜）成像于视网膜上，使感光细胞感光，然后由视神经将信息传送到大脑皮层，经过信息加工、处理后形成视觉。在一定程度上修改了原样。例如，同样大小的物体，黑色的比白色的显得小些，一幅画上的蓝天比建筑物显得远一些，诸如此类。总之，目标与背景的对比度，色彩的不同，色彩的衬度等都会程度不同地修改原样。看太阳也是这样，因为早晨，太阳初升，背景较暗淡，在暗背上的亮目标显得大些，再加上早晨的太阳是红色的，人们又以地物为参照物，因此早晨的太阳看起来又大又圆。傍晚的太阳显得大些也是这个道理，但傍晚的太阳显得扁些，这是由光的折射所致。而中午太阳悬天高照，又以天空为背景，没有另外的参照物，因而看起来显得小些。这类现象在日常生活中也经常遇到。如胖人穿黑色或深色衣服会有瘦俏感；瘦人穿浅色服装才能显得丰满些；而胖人穿浅色服装会显得臃肿；瘦人穿深色服装显得更瘦俏……，如果你注意到视觉的这一特点，会使你的生活更美好。神奇的激光在一般人的心目中，太阳光可能是世界上光度最强的光。但是，到了20世纪中叶，科学家们却发现了一种比太阳表面亮度高出100亿倍的光，它就是激光。要弄清激光，首先得从物质的原子结构谈起。原子是由带正电荷的原子核和带负电的电子组成。电子绕原子核作高速运动，犹如九大行星绕着太阳运转一样。电子排列是分层的，内层电子能量低，外层电子能量高，如果施加外力，使内层的电子跳到外层，而外层的电子再跳回内层，就会发生出灯光般的光束来。激光发光的基本原理就是电子跳跃而发射的光。当人们通过强大的外力激发，使某一物质中内层电子悄悄地跳到外层，使外层的电子越聚越多，而后，来一个反跳，使众多的高能电子一下子跳到低能的内层。这样，就会发出强大的光束，而这种强大的光束就叫做激光。用来产生激光的仪器叫激光器。由激光器产生的激光，在短时间内能发出巨大的能量。1960年，美国科学家梅曼首先用红宝石作材料，制成世界上第一台激光器，获得了6943a°的红光，开创了激光技术的先河。如今形形色色的激光器如雨后春笋般出现。据统计，已有数百种之多。种类繁多的激光器，它们都由三个主要部分组成。第一部分称工作物质，它是保证受激而产生激光的物质；第二部分称泵浦手段，这是不断给产生激光的物质补充能量；第三部分是振荡腔，通过腔的振荡不断放大，从而保证激光输出。人们给激光冠上神奇的称谓，那是因为它有独特的本领。方向性强，颜色纯，能量大等。因而，它的用途十分广泛。用激光来加工机械，削铁如泥，任何金属在激光面前都会迎刃而解；用激光于通讯，携带信息量惊人，用之于电话，可使几十亿部电话同时通话；用之于电视，可传播上千万套；用之于印刷，分辨率达每英寸9000个点，调制速率可达几十兆赫；用之于计算机，比电子开关快1000倍。尤其值得一提的是，激光还可以用来制造武器。比如，激光枪号称20世纪的无声枪，可使对方士兵双目失明；再如激光炮，它能量大命中率高，可轻易击毁敌方坦克、飞机、导弹，甚至卫星。美国在白沙导弹试验场，用功率最大的默兰克尔激光炮对赫赫有名的大力神式导弹发射，不到2秒钟，大力神导弹就折戟沉沙。激光炮的速度，达到惊人地步，每秒可走30万公里。激光的发现能为人类造福，但也能给人类带来灾难。科学家的任务是，用其利，去其害，造福于子孙后代。为什么门镜又叫警眼有些居民的大门上，可以看到一个圆形的小孔，小孔中装有玻璃片，这便是门镜，透过门镜，室内的人可以清楚地看出室外是谁在敲门，可室外敲门的人却不能透过玻璃片看清室内有没有人，故此，也有人称门镜为"警眼"。"警眼"中的玻璃片到底是什么。贴近小孔一看，就可以猜出来。由于透过小玻璃片看到室外是个"缩小"的人--一个正立缩小的虚象，所以它是一枚小小的凹透镜。为什么用凹透镜作"警眼"。为什么它只能使室内人看清室外情况而不能反过来让室外人看到室内情况。借助光路可逆原理可以弄清楚这些问题。当光在两种媒质分界上反射和折射时，光路是可逆的。也就是说，如果光线逆着反射光线的方向射到界面，它将逆着原来入射光线方向反射；如果光线逆着折射光线方向射到界面，它将逆着原来入射光线方向折射。汽车中的光学知识1.汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点，使看到的实物小，观察范围更大，而保证行车安全。2.汽车头灯里的反射镜是一个凹镜。它是利用凹镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的。3.汽车头灯里的反射镜是一个凹镜。它有两个灯丝.远灯丝在焦点上，近灯丝在焦点以内。4.汽车的雾灯（转向灯）用黄灯而不用红灯和绿灯，因为红光和绿光尽管穿透能力强，但容易给人们造成禁止通行和顺利通行的错觉.而黄光散射能力弱，穿透能力较强，又不会给人们造成错觉。5.汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩汽车头灯由灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。根据透镜和棱镜的知识，汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体。在夜晚行车时，司机不仅要看清前方路面的情况，还要看清路边行人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用，所以灯罩通过折射，根据实际需要将光分散到需要的方向上，使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物，同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射，以便照明路标和里程碑，从而确保行车安全。6.轿车上装有茶色玻璃后，行人很难看清车中人的面孔茶色玻璃能反射一部分光，还会吸收一部分光，这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔，必须要从5面孔反射足够强的光透射到玻璃外面。由于车内光线较弱，没有足够的光透射出来，所以很难看清乘客的面孔。7.除大型客车外，绝大多数汽车的前窗都是倾斜的当汽车的前窗玻璃倾斜时，车内乘客经玻璃反射成的像在国的前上方，而路上的行人是不可能出现在上方的空中的，这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来，司机就不会出现错觉。大型客车较大，前窗离地面要比小汽车高得多，即使前窗竖直装，像是与窗同高的，而路上的行人不可能出现在这个高度，所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆。轿车前边的车窗玻璃为何要做成倾斜的。大多数人可能一下子会认为：做成这样是为了减小车子行驶过程中的阻力。但大型汽车（如长途客车、公共汽车、大型卡车）驾驶室的前窗玻璃可是竖直的呀。显然这种解答是不科学的。这可要从光学角度来分析：挡风玻璃是透明的，但不是绝对没有反射。坐在驾驶员后面的乘客会由于反射成像在驾驶员的前方。小轿车较矮，坐在里面的乘客经挡风玻璃成像在前方，若挡风玻璃是竖直的，则所成的像与车前方行人的高度差不多，这就会干扰驾驶员的视觉判断，容易出事故.而当挡风玻璃为倾斜时，所成的像就会在车前的上方，驾驶员看不到车内人的像，就不会影响视觉判断，保证行车安全.大型汽车一般很高，驾驶员的位置（视线）比路面行人要高些，这时虽然车内乘客经挡风玻璃反射成的像在车前方，但位置比路上行人高得多，且比较暗淡，因而不会影响驾驶员的视觉判断。一、交通信号灯为什么用红、黄、绿。这是根据光学原理来确定的。我们知道，光是由红、黄、绿、青、蓝、紫、橙七种光色组成的。这七种光色都有自己的波长，其中红色光波最长，穿透介质的能力也最大，最容易被人们的视觉观察到，同时，红色也易给人们一种危险、警觉的心理反应。所以，就选用红色作为‘停止信号’或作为危险信号。黄色光波长仅次于红色，在七色中居第二位，穿透介质的能力也很大，同时也会给人一种警觉的感觉，所以就选用黄色作为‘过渡信号’，同时也是提醒人们注意的信号。绿色光波的波长也是较长的，由于它与红色和黄色易区别，对比色强，易于辨认。同时，它易给人一种宁静、安全、舒畅的感觉，因此，被用作允许通行信号，通常也被人们作为安全的信号。二、汽车的“大光灯”汽车的“大光灯”又叫前大灯，装于汽车头部两侧，用于夜间行车道路的照明。远光灯在凹面镜的焦点上，发出的光会平行射出，光线较为集中，亮度较大，可以照到很远很高的物体。近光灯在其焦点以外，（1倍到2倍焦点间），发出的光呈现发散状态出来，可以照到近处较大范围内的物体。三、汽车的“雾灯”在下雾或下暴雨或白天视线以及能见度不好时使用，引起其他车辆注意，防止碰撞事故的发生。它不是很亮也不提供很远的照明度，但它的效果比普通的近光灯和远光灯更能引起对方或后方的车辆注意。雾灯一般有红，黄，白，蓝四种颜色，因为雾天能见度低，驾驶员视线受到限制。灯光可增大运行距离，红色主要起警示的作用，一般后灯用红色的。黄色雾灯的光穿透力强，它可提高驾驶员与周围交通参与者的能见度，使来车和行人在较远处发现对方黄色是最纯的颜色，也是穿透力最强的颜色，汽车的黄色防雾灯可以穿透很厚的浓雾射到很远的地方。四、汽车的后视镜中的光学知识一部车至少有三个后视镜甚至更多，每个车主一天看它们不下百来回，现代先进的配备使得汽车更聪明、更安全，但是位在车侧两边的左、右后视镜和位于车室内的中央后视镜，无论看来多碍眼，没有一部车少得了它们。汽车后视镜能反映汽车后方、侧方和下方的情况，使驾驶者可以间接看清楚这些位置的情况，它起着6“第二只眼睛”的作用，扩大了驾驶者的视野范围。后视镜有一个视界的问题，也就是指镜面所能够反映到的范围。对于汽车后视镜有“视界三要素”的提法：即驾驶者眼睛与后视镜的距离；后视镜的尺寸大小和后视镜的曲率半径。这三要素之间具有一定的关系，当后视镜的距离和尺寸相同时，镜面的曲率半径越小，镜面反映的视界越大。当镜面的曲率半径相同时，镜面的尺寸越大，镜面反映的视界越大。但是，事物总有两重性，虽然镜面的曲率半径越小视野范围越大，但同时镜面反映的物体变形程度也越大，这有些像“哈哈镜”，往往会造成驾驶者的错觉。从行车安全的角度出发，有一个映像失真率的问题。根据行业标准规定，平面镜的失真率不得大于3%，凸面镜的失真率不得大于7%，要求实物图像不能有太大歪曲变形。因此，镜面的曲率半径就有一个限制范围，行业标准规定外后视镜的曲率半径为r1200，内后视镜的曲率半径为无限大（平面镜）。镜子是光学反射式汽车后视装置中的核心零件，镜面又是它的关键部位，镜子主要有两种：第一、平面镜。优点是后视物体无失真，能真实反映车后物体的真实外形及实际距离，给司机有比较准确的判断信息。缺点是后视范围较小，造成过多的视觉盲区。第二、球面镜。特点是后视物体缩小，后视范围、视角扩大，不能真实反映车后物体大小及实际距离，驾驶员需经过一段适应对比过程。充分发挥汽车后视镜的作用，有利安全行车首先正确调整后视镜的角度后视镜对汽车极其重要，正确的调整后视镜能有效的降低事故发生的概率。那么究竟位于左、右，及档风玻璃中央的三个后视镜应该怎么调整。首先把标准坐姿调整好，再来调整镜面角度。（1）中央后视镜。左、右位置调整到镜面的左侧边缘正好切至自己在镜中影像的右耳际，这表示，在一般的驾驶情况下，从中央后视镜里是看不到自己的，而上、下位置则是把远处的地平线置于镜面中央即可。（2）左侧后视镜。上、下位置是把远处的地平线置于中央，左、右位置则调整至车身占据镜面范围的1/4。（3）右侧后视镜。因为驾驶座位于左侧，因此驾驶人对车耳右侧的掌握不是那么容易，再加上有时路边停车的需要，在右侧后视镜在调整上、下位置时地面面积要较大，约占镜面的2/3。而左、右位置则同样调整到车身占1/4面积即可。很多人以为，要消除视线死角，都尽量把左、右后视镜往外调或往下调。另外或许是为了能随时维持整齐的仪容，研究显示，也有很多驾驶人把中央后视镜调整在开车中把自己都照进去。但我们认为要获取最大的有效后视角度，依上述的方式调整才是最正确的。五、夜间骑车的交通安全建议学生自行车是最常见的交通工具，我们因为要参加晚自习，所以常常夜间骑车回家，夜间骑车有一定的危险性，作为骑车者要尽可能的做好自我保护。（1）佩戴安全头盔，穿上有反光作用的衣服头盔在发生交通意外时可以对人的头部起直接保护作用。而穿上有反光作用的衣服，有利于后来车辆观察发现。临海到大田的东方大道上时常有这样的交通事故案例，出事的往往是穿着深色衣服，骑着毫无光照设备、反光设备的三轮车的老者。实是令人惋惜。（2）走人行道或自行车专用道，最好自行车配备自行车照明灯如果自行车在机动车道上骑行，与机动车相对速度大，而机动车的光照距离只有在100m内才比较有效，并且在机动车道的边缘骑行，往往在车灯照射的有效范围外。所有危险性相当大。而在人行道或自行车专用车道上行驶相对更为安全，并且最好配备自行车照明灯。（3）自行车的尾灯的作用不能忽略自行车尾灯为红色，它的内部是由一组全反射棱镜。白天，它的红颜色会引起后面的汽车司机的注意。夜晚，在后来的车灯照射下，它会“发光”。它的本领是不管入射光从哪个角度射来，它的反射光都能逆7着原方向反射回去。自行车尾部安上它，后面的汽车灯光照在它上面，司机看上去特别耀眼，就引起了司机的注意，避免汽车撞上。如果尾灯已经损坏可以用反光条贴在车身上来替代，反光条这时候就起起到的作用不比尾灯差。六、户外广告灯饰影响带来交通安全隐患道路交叉口、消防通道、匝道等特殊路段设置户外广告、招牌、指示牌，会吸引驾驶员的注意分散，从而产生安全隐患。户外广告、招牌、指示牌设置安装的灯饰，不得以闪烁强光源影响居民生活和行人交通安全，闪烁的强光会干扰驾驶员的视线影响对路况的观察。交通管制信号装置周围50米以内及其背景空间、户外广告、招牌、指示牌设置灯饰，不得采用红、黄、绿三色。这三种颜色与交通信号灯的颜色一样容易引起不熟悉路况的驾驶员判断失误。第三篇：古诗词中的光学知识古诗词中的光学知识新课程倡导要注重学科间的知识的联系，在浩如烟海的中国古代诗词中包含着许多物理知识，举例如下，希望对同学们的学习有所帮助。1.峰多巧障日，江远欲浮天。──《游蒋山》苏轼（宋）2.排云数峰出，漏日半江明。──《泊樟镇》杨万里（宋）第一句提出“为什么太阳光会被山峰挡住。”第二句提出“为什么要推开山腰的浮云，才能看到峰顶，阳光只能从云缝中穿出照亮江面。”其实都是利用了光的直线传播的道理。3.宝钗好耀首，明镜可鉴形。──《赠妇》秦嘉（汉）前一句说明了光通过珠宝首饰的反射后的反射光线进入人眼中，显得格外耀眼；后一句利用了平面镜成像这一知识。4.掬水月在手，弄花香满衣。──《春山夜月》于良史前一句提出了“水中为什么会有月亮。”这一现象，涉及到平面镜成像的物理知识；后一句说明了花朵分泌芳香的分子在做无规则的运动，发生了扩散现象。5.举杯邀明月，对影成三人。──《月下独酌》李白（唐）前一句主要说明了月亮成像在酒杯中的现象，涉及到光的反射。后一句可依诗句之意，从物理角度理解为：人、月下影子、酒杯中人的像而成为三人。6.夕阳返照桃花坞，柳絮飞来片片红。──《雨窗消意图》牛应之（清）柳絮本来是白的，而诗中却说是“片片红”。其原因主要是太阳光里含有七种色光，当它穿过一片红色的桃花时，白光中的大部分色光被桃花所吸收，只有红光被反射出来，反射出来的红光再照到白色的柳絮上，自然呈现出淡淡的红色。7.野旷天低树，江清月近人。──《宿建德江》孟浩然（唐）通过作出月亮在水中所成的像的反射光路以及人眼看到月亮在水中所发生的折射光路图，来说明“月近人”的光学原理如图所示，s1是月亮s在水中所成的虚像，从s1点射向空气中的光线，在水面处发生折射，折射光线偏离法线，眼睛逆着折射光线看去，觉得是水中的s2射来的，眼睛看到的是s2点，s2点在s1点的上方，距水面较近，从而出现了“月近人”的感觉。第四篇：璨宇光学1苏州璨宇光学有限公司苏州璨宇光电有限公司由台湾中强光电（股份）有限公司投资，于2005年12月经苏州市人民政府批准正式成立，投资总额为5000万美元，注册资本为1800万美元。公司地址在宁波市北仑出口加工区关山路5号﹐主要产品为lcd背光板﹐是液晶显示器的核心零部件。苏州璨宇光电有限公司同宁波璨宇光学有限公司﹑上海璨宇光电有限公司﹑璨宇光学（南京）有限公司同属璨宇事业群﹐为世界最大背光板（bkl）制造商之一。目前公司正处发展阶段﹐热忱欢迎广大优秀人才加盟。公司将提供良好的薪资福利﹐完善的培训机制﹐广阔的发展空间﹐期待着您的加盟。一、招聘岗位：助理技朮员二、要求：1.学历。高专以上学历，专业不限。2.年龄。18~25周岁。3.视力。视力良好，裸视0.8以上，矫正视力1.0以上。无色盲﹑色弱。4.身高：女，155cm以上﹐男﹐160cm以上5.体格：身体健康，无传染病6.其它。工作细心，有责任心，吃苦耐劳，能够配合加班和轮班。三、工作时间：寒假工工期为一个月。周一到周五，8小时工作制。周六、周日休息。根据公司经营状况需要配合加班。四﹑工作环境﹕公司产线为无尘车间﹐五、薪资福利1.实习生待遇（为工作5日，每日8小时之基本工资，8小时之外部分为加班费）：综合待遇﹕2500-3800左右（包含加班补助）；薪资调整时机（依公司具体业务状况而有所不同）；特案调薪：有特优表现，由处级主管特案提报者；2.福利待遇。享受商业保险，交社保。3.夜班津贴：夜班：8-13元/班。4.免费工作餐免费住宿。6人标准间一天五顿饭，一大荤一小荤3个素菜，吃饱为止。六、缴纳证件1.身份证复印件4张2.1寸照片4张3.体检证明第五篇。生活中的物理（光学篇）《生活中的物理》之光学ＳＴＳ篇太阳能灭虫灯物理灭虫工作原理解析《科学时报》的一篇文章中提到，河南省辉县市赵固乡大沙湾村的一万多亩花生又到了收获时节，每亩500多斤的产量和没有任何化学残留的绿色品质，使他们的“绿色花生”远近闻名、供不应求。这是村民们连续使用太阳能物理灭虫的效果。平时人们熟悉的多是太阳能热水器、太阳能发电厂，但没想到太阳能居然能灭虫。太阳能到底是如何灭虫的。“太阳能灭虫主要是利用太阳能杀虫灯，将白天太阳光的辐射能量储存起来，转换为电能，通过蓄电池进行保存，晚间为杀虫灯提供电源，吸引害虫附着其上，再释放电能将其杀死。”中国气象局风能太阳能资源评估中心副主任申彦波向记者解释说。昆虫一般具有趋光性，且可见光区偏向短波段光，大多数有趋光性的昆虫喜好波长在3300纳米左右。中国农业科学院植物保护研究所研究员雷仲仁表示，根据这一特点研制的太阳能黑光灯，能有效捕获金龟子、蝼蛄、地老虎等害虫。利用太阳能物理灭虫的原理科学灭虫既可减少使用农药，保护生态环境；又可充分利用太阳能资源，节约常规能源。申彦波称，我国太阳能资源丰富，如北京地区每年每平方米为5000兆焦耳左右，如果全部转化为电能，能够发电将近1400度，可以供一台1千瓦功率的家用电器（如冰箱）连续使用1400小时。我国主要的农作物有稻谷、小麦、玉米、棉花等，每年由于病虫害造成的损失不计其数。喷洒农药虽然可以抑制病虫害，但对农作物的生长有一定影响。太阳能灭虫灯具有可全天候工作、不怕雨、耐高温、防腐蚀、安全环保的特点。目前，河南、陕西、安徽等省份已大面积推广使用太阳能物理灭虫灯。“太阳能灭虫灯是有前景的无公害灭虫技术之一。而对太阳能资源的有效收集和利用是这一技术的关键所在。”申彦波表示，中国气象局风能太阳能资源评估中心作为国家级的专业部门，将进一步面向国家和社会的需求，继续加强太阳能资源的评估工作，进一步为太阳能的开发与利用提供服务。12月10日的月全食月亮为什么会变红2011年12月10日晚，浩渺夜空迎来10年来我国观测条件最好的月全食。图为10日22点44分，北京上空的红月亮。月全食全程将持续近6个小时，从22时06分至22时57分的全食阶段是“红月亮”现身时段。月全食时月亮缘何“脸红”。昨晚，你欣赏到“红月亮”了吗。很多市民在观看时发出疑问，月全食时，月亮为何会变身为“红月亮”。天文学家对此进行了解释。中科院紫金山天文台研究员王思潮解释，“红月亮”归功于暗红色的光，其实就是照射到月面上的太阳光。在地球周围有层像薄纱似的透明度较好的大气层，阳光从地球侧面的大气中穿行时，是先从空间进入大气层，然后，又由大气层进入空间，这样就产生了两次折射，结果和光线透过凸透镜相仿，有点向内弯，向地心方向偏折的聚合光线就照到月亮上去了。王思潮进一步解释，太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各种颜色的光线混合成的。当太阳光经过地球上的大气层被折射到地球背后影子里去的时候，它们都受到大气层中极其微小的大气分子的散射和吸收。像黄、绿、蓝、靛、紫等色的光波比较短，在大气中受到的散射影响比较大，它们大部分都向四面八方散射掉了；红色的光线波长比较长，受到散射的影响不大，可以通过大气层穿透出去，折射到躲在地球影子后面的月亮上。所以，在月全食时，公众看到的月亮是暗红色的，即所谓的“红月亮”。为什么有雾时太阳变成了红颜色“太阳怎么成红颜色的了。”2011年10月20日下午三四点钟，华北多地雾蒙蒙的天空上，挂着一轮像红心咸鸭蛋黄似的红太阳，在雾气昭昭的天气中显得格外抢眼，引得不少人关注。气象专家解释，傍晚正在落山的太阳都比早晨初升时显得红，这是由于傍晚大气厚度最大，而只有红色光线穿透力最强。而昨天全城大雾弥漫，能见度低，大气厚度更厚，因此在下午时分，太阳的红光最能穿透云层和雾霾，从而提前“染红”。大雾天气，空气中的颗粒物很多，建议大家少出门。要注意生活中的光污染调查显示，目前人们对光污染的危害普遍缺乏必要的认识，仅有8%的人对此了解很深。最直接的例子是：关了灯看电视。据专业人士介绍介绍，这是家庭照明最不科学之处。住宅室内是小范围照明，其亮度是一个相对值，一个光源特别亮，而周边环境没有次亮度来过渡，明显的亮度落差就会造成光污染。并且，电视机闪烁的荧光屏不仅有伤视觉，还会产生一种有害致癌物质，突出电视机一个光源的亮度，会加重损害程度。光污染正在严重损害着人们的健康，造成各种眼疾，特别是使近视比率迅速攀升。什么是光污染。当环境中光照射（辐射）过强，对人类或其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象，即为光污染。从其污染性质来看，光污染是属于物理性污染，特别是光污染在环境中不会有残余物存在，在污染源停止作用后，污染也就立即消失。同时污染范围一般是局部性的。国际上一般将光污染分成3类，即白亮污染、人工白昼和彩光污染。1、白亮污染。阳光照射强烈时，城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线，明晃白亮、眩眼夺目。2、人工白昼。夜幕降临后，商场、酒店上的广告灯、霓虹灯闪烁夺目，令人眼花缭乱。有些强光束甚至直冲云霄，使得夜晚如同白天一样，即所谓人工白昼。3、彩光污染。舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染。光污染危害生活中的光污染随处可见，并在不知不觉影响着人们的健康。过量的紫外线、红外线照射理疗，可使人皮肤出现红斑、血压降低、头晕耳鸣，引发白内障和皮肤癌等疾病；不断闪烁着的五光十色的霓虹灯，虽看上去赏心悦目，却是一种有害健康的炫光，夜晚大开前灯正面驶来的车辆，其炫光污染更加严重；现代歌舞厅的激光具有高速变幻、光线强烈、令人眼花缭乱的特点、对视觉极为有害。光污染已日益成为一种新的严重的污染源，它在威胁人类健康的同时，也成为社会不容忽视的公害。据测试，在日光照射强烈的季节里，白色的粉刷面反射系数为69％至80％，镜面玻璃的反射系数则为82％至90％。镜面玻璃若与绿色的草地、森林以及深色或者毛面砖石装饰的建筑物相比，更容易引发视力下降，增高白内障发病率等。据美国一份最新的调查研究显示，夜晚的华灯造成的光污染已使世界上五分之一的人对银河系观而不见。这份调查报告的作者之一埃尔维奇说：“许多人已经失去了夜空，而正是我们的灯火使夜空失色。”他认为，现在世界上约有三分之二的人生活在光污染里。在远离城市的郊外夜空，可以看到两千多颗星星，而在大城市却只能看到几十颗。在欧美和日本，光污染的问题早已引起人们的关注，美国还成立了国际黑暗夜空协会，专门与光污染作斗争。据统计，我国高中生近视率达60％以上，居世界第二位。有关专家认为，视觉环境是形成近视的主要原因。除了室内光滑的白粉墙、室外大量的玻璃幕墙之外，夜景照明中的光污染也是损伤视网膜的重要原因。另外，如果长期在白亮条件下工作或生活，人的视网膜会受到不同程度的损害，白内障发病率将高达45％。而紫光灯产生的紫外线强度也大大高于阳光中的紫外线，人如果被长期照射，会流鼻血，牙齿脱落，严重的甚至会导致白血病及其他癌变。光污染的防治专家认为，要教育人们科学使用灯光，注意调整亮度，白天尽量使用自然光，避免强光刺激。重要的是，消除光污染必须全社会行动起来，要建立健全法律法规，采取综合治理措施。在城市规划建设中，立足生态环境的协凋统一；在建筑装修中，应采用反光系数极小的材料；对广告牌和霓虹灯应加以控制和科学管理；在建筑物和娱乐场所周围，要多植树、栽花、种草和增加水面，以便改善光环境；还要少用和不用玻璃幕墙，注意减少大功率强光源，力求使我们的城市风貌和谐自然。中国室内装饰协会室内环境监测中心提醒人们，在注意室内空气质量的同时，不能忽视室内的光污染。公路标志牌、线、车牌为什么反光很强反光涂料是运用微棱镜晶体回归反射原理，在其它远距离的光源照射下也能产生强烈的反光效果并反射回发光处，无需外加电源，就达到了在黑暗中如同灯光的功效。汽车牌照以及道路指示牌采用高折射率玻璃微珠后半表面镀铝作为后向反射器，具有极强的逆向回归反射性能，能将85％的光线直接反射回光源处，回归反射所造成的反光亮度，可使驾驶人员和带光源的夜间或视野不佳的情况下清楚地看见行人或障碍目标，确保双方安全。汽车牌照的反光原理就是平时所说的回归反射，道路上的交通标、志警示牌也是同一类产品，它是通过内藏的玻璃微珠（也有裸露型）来实现的。根据反射强度一般可分为几大类：高强级，车牌级，工程级和广告级。这些标志牌很多都是用反光的涂料做的。这些涂料用到了反光膜。反光膜产品是一种用途广泛的新型光学材料。它是根据薄透镜成象原理，将玻璃微珠均匀单层镶嵌在有机树脂中作为光学原件，用树脂多层层叠而成的贴膜。用其制作的反光标志牌能将入射光线按原路回归反射，其反光亮度比一般油漆标志牌亮几十至几百倍。产品广泛应用于公路、铁路、港航、机场、矿山，消防、车辆牌照、环保、广告等领域制作反光标志、标牌。该产品的使用，能使人于夜间在数百米以外看清标志，很大程度地提高了人们夜间对标志的识别能力，达到增强安全意识和宣传的作用。该产品是近期问世的高科技产品，随即被广泛采用，现到处可见本产品制作的反光标志标牌，已与人们的生产生活密切相关，该产品的应用是人类文明进步的又一家征。伽利略望远镜的原理及光路图物镜是会聚透镜而目镜是发散透镜的望远镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方（靠近人目的后方）焦点上，这像对目镜是一个虚像，因此经它折射后成一放大的正立虚像。伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。其优点是镜筒短而能成正像，但它的视野比较小。把两个放大倍数不高的伽利略望远镜并列一起、中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置，称为“观剧镜”；因携带方便，常用以观看表演等。你可以用很低的费用制作一架伽利略式望远镜。从文化用品商店买一块直径、焦距大一些的眼镜片作为物镜和一块焦距、直径较小的透镜作为目镜。用胶水和小槽把两块镜片装在硬纸筒内，再做一个简单的台座，于是一架能够看到月亮上的群山、银河中的繁星和木星的卫星的望远镜便制成了。想想看，伽利略就是用这人发现的。但是切记，不要通过望远镜直接观察太阳，以免高温灼伤眼睛。伽利略的折射望远镜有一个令人讨厌的缺点，就是在明亮物体周围产生“假色”。“假色”产生的症结在于通常所谓的“白光”根本不是白颜色的光，而是由组成彩虹的从红到紫的所有色光混合而成的。当光束进入物镜并被折射时，各种色光的折射程度不同，因此成像的焦点也不同，模糊就产生了。1611年，另一位天文学家开普勒用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜，使放大倍数有了明显的提高，以后人们将这种光学系统称为开普勒式望远镜。现在人们用的折射式望远镜还是这两种形式。但是“假色”问题仍然未能解决。利珀希不是天文学家，从未想过把自己的新装置对准天空。但是没过多久，关于他的发现的消息传开了。幸运地是，意大利的帕多瓦大学教授伽利略得知了此事。伽利略很快就制造了一台折射望远镜。他以平凸透镜作为物镜，凹透镜作为目镜。从待研究的物体发出的光照射到望远镜物镜的一个玻璃透镜上，物镜使光线折射并把它集中于称为焦点的一点上，在那里便形成了发光体的像。这个像被目镜的透镜放大，进入人眼。开普勒望远镜的原理及光路图开普勒式望远镜，折射式望远镜的一种。物镜组也为凸透镜形式，但目镜组是凸透镜形式。这种望远镜成像是上下左右颠倒的，但视场可以设计的较大，最早由德国科学家开普勒（johanneskepler）于1611年发明。为了成正立的像，采用这种设计的某些折射式望远镜，特别是多数双筒望远镜在光路中增加了转像稜镜系统。此外，几乎所有的折射式天文望远镜的光学系统为开普勒式。开普勒式原理由两个凸透镜构成。由于两者之间有一个实像，可方便的安装分划板（安装在目镜焦平面处），并且性能优良，所以目前军用望远镜，小型天文望远镜等专业级的望远镜都采用此种结构。但这种结构成像是倒立的，所以要在中间增加正像系统。正像系统分为两类。棱镜正像系统和透镜正像系统。我们常见的前宽后窄的典型双筒望远镜既采用了双直角棱镜正像系统。这种系统的优点是在正像的同时将光轴两次折叠，从而大大减小了望远镜的体积和重量。透镜正像系统采用一组复杂的透镜来将像倒转，成本较高，但俄罗斯20×50三节伸缩古典型单筒望远镜既采用设计精良的透镜正像系统。开普勒式望远镜看到的是虚像，物镜相当于一个投影仪，目镜相当于一个放大镜.车窗中的物理知识汽车作为重要的交通工具，已经成为了人类生活中不可或缺的一部分.细心观察一下，各种式样的汽车车窗，涉及到的物理知识还真不少呢。一、轿车前边的车窗玻璃为何要做成倾斜的。不少学生可能一下子会认为：做成这样还不是为了减小车子行驶过程中的阻力呗。那也许又有学生要追问：那大型汽车（如长途客车、公共汽车、大型卡车）驾驶室的前窗玻璃可是竖直的呀。显然这种解答是不科学的。这可要从光学角度来分析：挡风玻璃是透明的，但不是绝对没有反射.坐在驾驶员后面的乘客会由于反射成像在驾驶员的前方.小轿车较矮，坐在里面的乘客经挡风玻璃成像在前方，若挡风玻璃是竖直的，则所成的像与车前方行人的高度差不多，这就会干扰驾驶员的视觉判断，容易出事故.而当挡风玻璃为倾斜时，所成的像就会在车前的上方，驾驶员看不到车内人的像，就不会影响视觉判断，保证行车安全.大型汽车一般很高，驾驶员的位置（视线）比路面行人要高些，这时虽然车内乘客经挡风玻璃反射成的像在车前方，但位置比路上行人高得多，且比较暗淡，因而不会影响驾驶员的视觉判断.二、装有空调的汽车在夏、冬季节，车窗上都有水珠出现，这是怎么回事。你首先要知道。小水珠在不同季节可是出现在车窗玻璃不同的表面上的哟。原因是夏天车外气温高，车内气温低，故车子外面的水蒸气遇冷在窗户玻璃的外表面上液化形成了小水珠；而冬天则相反，车内气温高于车外气温，所以车子内的水蒸气遇冷在车窗玻璃的内表面上液化形成了小水珠.三、为何夜间行车时，车内不能亮灯呢。在晚上乘车或在路边行走时，我们会发现夜晚行驶的汽车，车内的灯都是关闭的.因为当车内开灯时，汽车的挡风玻璃相当于一个平面镜，车内人、物在玻璃的反射下会在车前方形成虚像，由于车内光线比外面强，所以像可能比车前行人还要明显，结果使司机看不清或发生混淆，造成判断失误酿成交通事故.因此，夜间行车，为了避免车前出现车内景物的像，保证司机看清路面上的景物，必须关掉车内的灯光。四、汽车上为何安装茶色玻璃。行人很难看清乘车人的面孔。要看清乘车人的面孔，必须从面孔反射足够强的光射到玻璃外面进入车外人的眼里，茶色玻璃表面能反射一部分光线，还会吸收一部分光线，透进车内的光线较弱，其中又有一部分反射光被茶色玻璃反射和吸收，没有足够的光透射出来，所以行人很难看清乘车人的面孔。五、小轿车后窗玻璃上那些横着的细线条有啥作用。轿车后窗玻璃上粘着不少横着的薄膜，可是导电的哟。我们知道司机是从驾驶室上方的反光镜里观察车后面的情况.冬天车内比车外暖和，后窗玻璃上容易产生水汽或结霜，此时反光镜映出的后窗上将是白茫茫一片，司机就看不清车后的情况，这是十分危险的.人们由此想出办法，把窗做成双层并粘上导电薄膜，通电后，使玻璃温度升高，玻璃上不会产生水汽或霜，从而消除了事故隐患.另外一些高级车的后窗玻璃上还安有收音机天线和刚才谈到的加热线颜色一样。奥运开幕式：巨大地坑暗藏画轴、地球在地面系统上，雅典的创意是用一个大水池移植了“爱琴海”，而北京则用地下舞台浮出“画轴”，徐徐展开中华五千年历史。演出核心的中心舞台，是一个直径20米的升降台，藏在体育场中央的巨大“地坑”中，“地坑”顶端的盖板可以平移。卷轴和“地球”都是从这个“地坑”升起。其中卷轴预先放置在盖板内，而直径达18米的“地球”则是先压缩在地下的，也就是说，球体结构必须是柔性的。而用升降台升起球体之后，演员需要在球体的立面上表演，因此升起后又要具有很强的稳定性，才能保障演出安全和效果。感谢高科技的铝合金感光材料，让“地球”能屈能伸。“地球”上装有九个轨道，58名演员用威亚拉着，像失重般进行倒立行走及空翻等高难度动作。奥运主火炬：防风雨防雷暴火焰高8米主火炬·揭秘主火炬防风雨抗雷暴昨晚，北京奥运会保密级度最高的主火炬终于点燃，奥运开幕式火炬项目副总指挥、燃气集团调度中心主任许彤，向本报记者一一揭晓主火炬研发的幕后故事。主火炬难似航天发射场从上空俯瞰，主火炬的外形像是一个音符。这个看似简洁的符号，工程实现起来却难乎其难。2007年10月，主火炬开始设计。作为火炬塔项目的负责人、总装设计院专家郑志荣心里也犯嘀咕：这样形状的一支火炬，能否稳稳地站在“鸟巢”顶部。他和他的团队，决定借鉴神舟飞船的验证方法，将主火炬请进大型风洞，做一做“吹风”试验。2007年底，第一支1：20的主火炬模型由于燃气管道部分太小，无法表现受风情况下的气流变化，试验失败。紧接着，第二支1：15的主火炬模型又造了出来。火炬塔团队对模型的各种姿态进行风载荷试验，站立、平躺、侧身……结果显示，主火炬的结构设计是安全可行的。除结构验证外，主火炬的驱动系统设计，也使用了相关的航天技术。在火炬塔运行的几个关键部位，专门布设监测仪器，实时反映设备运行状态。根据反馈信息，控制系统能够自动调整设备运行方向、速度，运行控制误差不到2毫米，精确度达万分之二。火焰高8米能抗10级风据许彤介绍，北京奥运主会场主火炬的火焰高8米，宽4米。火炬造型呈螺旋上升状，决定其形状、色彩的密钥在于火炬燃烧器，它由数百个燃烧孔排成排、编成组，对火焰燃烧实施分段控制与调节，并形成1.6米高度差的立体造型，这和以往火炬的燃烧器呈平面盘状有很大差异，这既集中了火力，使火焰形状完整连贯，又增强了观赏性。据了解，科研人员在进行燃烧装置抗雨试验时，点燃的火炬经受住了六组消防高压水枪制造出的“人工降雨”环境的考验，保证了火炬在每小时降水80毫米的暴雨天气下仍然正常燃烧，高于奥组委每小时60毫米的降雨要求。为达到奥组委防风的要求，火炬设计团队在燃烧系统内加装了专门的防风装置，经现场模拟人造风洞试验测试，火炬具备抗相当于10级风力的能力。主火炬同时采取了一系列防雷、防爆技术，可防雷击，且能“熄火无噪音”。>>防火给鸟巢披上防火衣据市消防局的龚学军副处长介绍，“从去年4月起，我就参与到主火炬设计团队中。我们在通州建了一个1：1比例的主火炬模型，一年多来，几乎每天都在做现场试验。”龚学军说，为了让主火炬雄伟、壮观地燃烧，同时保障火炬燃烧时发出的辐射热不影响“鸟巢”的钢结构，他们设计以主火炬为圆心，以30米为半径的范围内，把“鸟巢”所有钢结构的外立面上，覆上一层3毫米厚的隔热钢板，钢板的颜色和材质与“鸟巢”主体钢结构完全相同。同时钢板和“鸟巢”钢结构之间留出30毫米的空气层。这样就像给“鸟巢”披上了一件防火衣，既不影响“鸟巢”的外观，又起到了防辐射热的作用。>>应急如出意外5分钟可恢复供气为实现主火炬的机动应急供气，火炬团队组织完成了大流量车载压缩气机动气源专用调压设备的方案设计，将压缩天然气作为奥运主会场和市区其他地区的应急备用气源。同时，购买一套价格350万元的应急供气设备，目前，这辆应急气源车已进驻指定位置，一旦出现意外，5分钟就可赶到现场为主火炬提供应急气源。奥运开幕式座位水包：随时扑灭小火情在前期对焰火燃放方案进行科学试验和严密论证的基础上，消防局又专门抽调一支76人的力量24小时跟踪看护焰火燃放工作。8月6日凌晨，鸟巢顶部的焰火发射点开始安装弹药，消防局10名官兵便携带灭火毯、轻便灭火器现场贴身守护安装在上弦位置的1974个焰火发射点，直到开幕式结束。为及时处置焰火燃放期间可能出现的火灾事故，消防局在鸟巢顶部铺设了40盘消防水带，将整个鸟巢外环包了一圈。并安排灭火经验丰富的消防队员现场巡视，一旦发现火情，可以迅速接上水枪灭火。“我们还自制了一种灭火„水包‟，就是把塑料袋装满水存放在桶里，如果火着得不大，而且距离远的话，我们就可以通过抛掷水袋灭火。”在鸟巢下弦执勤的张俊秋说。北京奥运焰火：科技之光打造灿烂星空2008年8月8日，是中国北京奥运会开幕的日子，美丽的焰火给人们留下了难忘的印象。“脚印”、“笑脸”、“五环”让北京奥运会开幕式更加辉煌壮丽和浪漫。第29届奥运会开闭幕式鸟巢及长城焰火燃放实施团队总指挥赵伟平，北京奥运焰火技术发明者、项目负责人之一陈延文表示，灿烂星空的背后都是科技之光。世界首创膛压式发射“为了制造五环、脚印和笑脸，我们在世界上首创膛压式发射。”陈延文说，五环等图案不是一颗弹药形成的，而是多颗同炸形成的。先是根据图形算好角度，在地面摆好发射装置，再在同一时间内燃放，通过在膛口内调节压力，使得炮弹以不同的速度射出，最终在天上同时爆炸拼成图案。炮筒内壁光滑如镜面发射装置由中国兵器工业集团北方车辆公司完成。负责生产发射装置的厂长李健说，每组烟花发射装置上有32个发射炮筒，64个发射角度，总数1000门的数量意味着有3200个炮位、6400个发射角度。只要一个炮位或一个角度偏离设计规定0.1度，就会造成空中图案与设计图案相差几米甚至几十米的偏差。为此，对这些发射装置的要求近乎苛刻，炮管要做到镜面一样光滑，保障弹药流畅顺利地打到天空。烟花不伤人不刺鼻昨晚，烟花瀑布沿鸟巢碗口流下时，大量烟花如星星般从鸟巢顶端倾泻下来，有的落在观众身边。北京理工大学焰火专家赵家玉说，这些烟花都是采用了最新技术的无烟、无残渣的冷烟花。观众甚至可以伸手触摸，烟花一旦落在皮肤上，不会造成任何伤害。这些烟花没有刺鼻的硫磺味。赵伟平说，为了研制“无异味”烟花，研发人员用